A mikrohullámok elősegítik a napelemek gyártását és újrahasznosítását

14. április 2023. (Nanowerk News) A Macquarie Egyetemen feltalált mikrohullámú technológia javítani fogja a napelemek gyártását, és megkönnyíti azok újrahasznosítását. A napelemek gyártása során a szilícium több magas hőmérsékletű folyamaton megy keresztül, amelyet hőkezelésnek neveznek. Jelenleg a cellákat sütőben sütik. De egy ben megjelent cikkben Alkalmazott fizikai betűk ("Szilícium napelemek mikrohullámú hőkezelése"), a Dr. Binesh Puthen Veettil, a Műszaki Iskola vezető oktatója által vezetett csapat kimutatta, hogy a mikrohullámú sugárzással történő fűtés majdnem olyan hatékony. Ráadásul jelentős időt és energiát takarít meg, és egyéb előnyökkel is jár. Mivel a mikrohullámú sugárzás szelektíven melegíti a szilíciumot, szinte azonnali hatásokhoz vezet, jelentős energiamegtakarítás mellett. Ennek részben az az oka, hogy az üvegből, műanyagból és alumíniumból készült laminált panel többi része nagyrészt érintetlenül marad. És az a tulajdonság, amely váratlan újrahasznosítási haszonhoz vezetett, amelyre a csoport szabadalma van függőben.

Az újrahasznosítás előnyei

Mikrohullámú kezelés hatására a szilíciumlemezt a nedvességtől és a szennyeződésektől védő műanyag (etilén-vinil-acetát) bevonat olyan mértékben meglágyul, hogy mechanikusan lefejthető. Ez azt jelenti, hogy a lemez könnyen rétegelhető, és alkatrészei erős vegyszerek alkalmazása nélkül újra felhasználhatók. „Eddig gazdaságilag ésszerű volt a paneleket a hulladéklerakóba dobni” – mondja Dr. Veettil. „Azokban a ritka esetekben, amikor újrahasznosítják őket, összetörik a paneleket, felmelegítik körülbelül 1400 °C-ra, és vegyszerekkel kimossák a műanyag eltávolításához – ez rendkívül energiaigényes folyamat. De most, amikor a körülbelül 20-30 évvel ezelőtt tömegesen telepített napelemek élettartamuk végéhez érnek és leszerelésre kerülnek, a kormányok követelik az újrahasznosításukat.”

Szelektív lágyítás

A mikrohullámú hőkezelésnek számos egyéb előnye is van. A mikrohullámú sugárzás fókuszálásának képessége azt jelenti, hogy az általa indukált melegítés szelektív és erősen hangolt lehet. Néhány újabb panel például az úgynevezett heterojunkciós technológiát alkalmazza, ahol kristályos és amorf szilícium van egymásba ágyazva. Ezekben a cellákban a gyorsabb, jobban irányított lágyítás nagyon előnyös. A precíz fókuszálás azt is jelenti, hogy az izzítás a napelem panel meghatározott részeire irányítható, így ideális a speciális célokra gyártott, bonyolultabb belső szerkezetű napelemek izzításához. És ellentétben a sütővel, ahol mindenféle vegyi anyag kikerül a falakról, a mikrohullámú hőkezelés tiszta környezetben történik. „Így kevesebb a szennyeződés” – mondja Dr. Veettil. "És az egész folyamat szobahőmérsékleten elvégezhető."

Új anyagok

A Macquarie-nál számos más projekt is folyamatban van napelemekkel és fenntartható energiával kapcsolatban. A hőkezelési cikk egyik társszerzője, Shujuan Huang docens, egy olyan csoportot vezet, amely perovszkit napelemek mikrohullámú hőkezelésével foglalkozik. Perovskites félvezető tulajdonságokkal rendelkező kristályos ásványok csoportja, amelyeket a jövőben napelemekhez is felhasználhatnak, mivel rugalmasak, könnyűek és olcsók az előállításuk. Ebben az esetben a mikrohullámú sugárzás hatékonyabb napelemeket produkált a hagyományos izzítási módszerekhez képest, de az ok nem tisztázott. A jelenlegi munka részben ennek a kérdésnek a megválaszolása érdekében folyik.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• A jövő pénzverése – Adryenn Ashley. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62820.php