Меню

Виготовлений сонячний елемент із 100% вторинної сировини з ефективністю 19,7%

 

Відходи фотоелектричної сонячної енергетики належать до категорії «електронних відходів» (e-waste). Поводження з ними відбувається відповідно до правил поводження з цією категорією відходів у тій чи іншій країні.

На сьогоднішній день потоки відходів від сонячної енергетики незначні, становлять лише мізерні частки відсотка глобальних електронних відходів. Однак поступово вони зростатимуть, оскільки сонячна енергетика розвивається дуже швидко, і термін служби перших встановлених фотоелектричних систем найближчими роками закінчуватиметься.

Група організацій на чолі з німецьким дослідницьким Інститутом сонячних енергетичних систем (Fraunhofer ISE) виробила сонячні елементи PERC із кристалічного кремнію, взятого з відходів, тобто зі старих фотоелектричних панелей, що відслужили свій термін.

Технологію переробки було запропоновано німецькою компанією Reiling GmbH & Co. KG та Центром з кремнієвої фотовольтаїки (Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics CSP). Фінансування надало Федеральне міністерство економіки та клімату BMWK (раніше BMWi).

В даний час із старих сонячних модулів зазвичай витягуються і переробляються алюміній, скло та мідь, але не кремнієві елементи. Тим часом, у 2021 році загальна маса фотоелектричних модулів, встановлених у Німеччині, становила близько п'яти мільйонів тонн, а вміст кремнію в них оцінювався у 150000 тонн.

Пік «першої хвилі» розвитку сонячної енергетики ФРН припав на 2009-2011 роки. "Після закінчення дії двадцятирічного зеленого тарифу з 2029 року настане перша хвиля поховання відходів", - пояснює професор Андреас Бетт, директор Fraunhofer ISE. Тому розумні процеси і методи вилучення кремнію з використаних модулів повинні бути визначені заздалегідь.

Завданням дослідників було створення масштабованого та економічно ефективного процесу переробки.

Першим кроком у процесі є видалення скла та пластику із фрагментів осередків, розмір яких варіюється від 0,1 до 1 міліметра. Потім в процесі рідинного хімічного травлення видаляються задній контакт, срібні контакти, емітер та ін.

Fraunhofer ISE виробив PERC елементи ефективністю 19,7% із 100-відсотково переробленого кремнію, тобто без будь-якого додавання надчистого кремнію. При цьому використовувалися старі модулі різних типів без огляду на виробника та походження. "Це нижче ефективності сучасних сонячних елементів PERC преміум-класу з ефективністю близько 22,2%, але, безумовно, вище, ніж у сонячних елементів у старих, викинутих модулях", - пояснює Петер Долд, керівник проекту у Fraunhofer CSP.