Mikrolained edendavad päikesepatareide tootmist ja ringlussevõttu

14. aprill 2023 (Nanowerki uudised) Macquarie ülikoolis leiutatud mikrolainetehnoloogia parandab päikesepatareide tootmist ja muudab nende taaskasutamise lihtsamaks. Päikesepaneelide valmistamise ajal läbib räni mitmeid kõrgtemperatuurilisi protsesse, mida nimetatakse lõõmutamiseks. Praegu küpsetatakse rakke ahjus. Kuid aastal avaldatud artiklis Rakendusfüüsika kirjad ("Räni päikesepatareide mikrolaineahjul lõõmutamine"), on insenerikooli vanemõppejõu dr Binesh Puthen Veettili juhitud meeskond näidanud, et mikrolainekiirgusega kütmine on peaaegu sama tõhus. Lisaks säästab see märkimisväärselt aega ja energiat ning sellel on muid eeliseid. Kuna mikrolainekiirgus soojendab räni selektiivselt, põhjustab see peaaegu hetkelisi efekte ja tohutut energiasäästu. See on osaliselt tingitud sellest, et ülejäänud klaasist, plastist ja alumiiniumist lamineeritud paneel jääb suures osas mõjutamata. Ja see vara, mis on toonud kaasa ootamatu taaskasutussoodustuse, mille patent on kontsernil ootel.

Taaskasutamise eelised

Mikrolaineahjus töötlemisel plastist (etüleenvinüülatsetaat) kate, mis kaitseb räniplaati niiskuse ja saastumise eest, pehmeneb nii palju, et seda saab mehaaniliselt maha koorida. See tähendab, et plaati saab kergesti delamineerida ja selle komponente uuesti kasutada ilma tugevatoimelisi kemikaale kasutamata. "Siiani oli majanduslikult mõttekas paneelid prügilasse visata," ütleb dr Veettil. „Harvadel juhtudel, kui paneelid taaskasutatakse, purustatakse paneelid, kuumutatakse umbes 1400 °C-ni ja pestakse plastmassi eemaldamiseks kemikaalidega – see on väga energianõudlik protsess. Kuid nüüd, kui päikesepaneelid, mida hakati tohutul hulgal paigaldama umbes 20–30 aastat tagasi, on jõudmas oma eluea lõppu ja need eemaldatakse, nõuavad valitsused nende ringlussevõttu.

Valikuline lõõmutamine

Mikrolaineahjus lõõmutamisel on mitmeid muid eeliseid. Mikrolainekiirguse fokuseerimise võime tähendab, et selle tekitatav kuumenemine võib olla selektiivne ja kõrgelt häälestatud. Näiteks mõned uuemad paneelid kasutavad nn heteroühendustehnoloogiat, kus kristalne ja amorfne räni on omavahel põimitud. Nendes rakkudes on kiirem ja paremini suunatud lõõmutamine väga kasulik. Täpne teravustamine tähendab ka seda, et lõõmutamist saab suunata päikesepaneeli kindlatele osadele, mis muudab selle ideaalseks spetsiaalseks otstarbeks valmistatud keerukamate sisestruktuuridega päikesepaneelide lõõmutamiseks. Ja erinevalt ahjust, mille seintelt eralduvad kõikvõimalikud keemilised ained, toimub mikrolaineahjus lõõmutamine puhtas keskkonnas. "Seega on vähem saastumist," ütleb dr Veettil. "Ja kogu protsessi saab läbi viia toatemperatuuril."

Uued materjalid

Macquarie's on käimas mitmeid teisi päikesepatareide ja säästva energiaga seotud projekte. Üks lõõmutamispaberi kaasautoritest, dotsent Shujuan Huang, juhib gruppi, mis uurib perovskiit-päikesepatareide mikrolõõmutamist. Perovskiidid on pooljuhtomadustega kristalsete mineraalide rühm, mida võidakse tulevikus kasutada päikesepatareide jaoks, kuna need on paindlikud, kerged ja odavad toota. Antud juhul tootis mikrolainekiirgus tavapäraste lõõmutamismeetoditega võrreldes tõhusamaid päikesepatareisid, kuid põhjus pole selge. Praegune töö tehakse osaliselt sellele küsimusele vastamiseks.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Tuleviku rahapaja Adryenn Ashley. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62820.php