تقنية جديدة لاستخراج السيليكون النقي من الخلايا الشمسية المنتهية الصلاحية
قام مجموعة من الباحثين من معهد KPR للهندسة والتكنولوجيا بتطوير تقنية جديدة لإعادة تدوير السيليكون النقي من الخلايا الشمسية بعد انتهاء عمرها الافتراضي. وقد استخدام العلماء ثلاث مواد كيميائية مختلفة بدلاً من حمض الهيدروفلوريك الشائع الاستخدام لفصل السيليكون عن الخلية. حيث يمكن الحصول على السيليكون المعاد تدويره بنقاوة تصل إلى 99.9984٪ باستخدام هذه التقنية.
وتتميز هذه التقنية مقارنة بالطرق التقليدية الأخرى لإعادة تدوير السيليكون من الألواح الكهروضوئية بعدم اعتمادها على حمض الهيدروفلوريك الكيميائي عالي السمية ، والذي يستخدم بشكل شائع في صناعة الخلايا الكهروضوئية لتنظيف الكوارتز ونقش الرقائق و لفصل السيليكون عن الخلية عن طريق إزالة الطلاء المضاد للانعكاس والفضة والرصاص وتقاطع p-n. وقد تم استبدال حمض الهيدروفلوريك من قبل الباحثين بثلاث مواد كيميائية مختلفة: تم وضع محلول 10 M من هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) على طبقة الألومنيوم لمدة خمس دقائق عند 63 درجة مئوية ؛ و 6 M من محلول حمض النيتريك (HNO3) لإزالة الأقطاب الكهربائية الفضية والرصاص ؛ وتم استخدام 90٪ من حمض الفوسفوريك لإزالة الطلاء المضاد للانعكاس المعتمد على نيتريد السيليكون (Si3NA4) لمدة 45 دقيقة عند 70 درجة مئوية. بينما تمت إزالة الأجزاء الخارجية من الألواح الشمسية مثل الزجاج وزجاج أسيتات فينيل الإيثيلين والنحاس والفولاذ والألمنيوم والبلاستيك من خلال عملية التدهور الحراري.
صورة للخلية الشمسية الكهروضوئية قبل a وبعد b عملية إعادة التدوير
و وفقا لنتائج البحث التي نشرها الباحثون في المجلة الدولية للطاقة الشمسية الكهروضوئية فإن التقنية المقترحة قادرة على الحصول على السيليكون المعاد تدويره بنقاوة تصل إلى 99.9984٪. و تقدر تكلفة إعادة التدوير 1 كجم من الخلايا الشمسية باستخدام هذه التقنية بـ 68.9 دولار أمريكي فقط وهو مايحقق ارباح تقدر ب 185.4 دولار من كل كجم من الخلايا الشمسية المعاد تدويرها. ويشير البحث إلى أن السيليكون المستعاد يمكن استخدامه لتصنيع خلايا شمسية جديدة أو في تصنيع مكونات إلكترونية اخرى مثل الثنائيات والترانزستورات والرقائق الإلكترونية الدقيقة. كما تساعد هذه التقنية ايضا على استعادة الألمنيوم والفضة والرصاص مثل هيدروكسيد الألومنيوم وكلوريد الفضة وأكسيد الرصاص على التوالي.
لتحميل أو مطالعة الورقة العلمية يمكنك زيارة الموقع الالكتروني للمجلة الدولية للطاقة الكهروضوئية:
