Mikrobølger fremmer solcelleproduksjon og resirkulering

Mikrobølger fremmer solcelleproduksjon og resirkulering

Tidsstempel: 14. april 2023 9:17
Kilde node: 2583310
14. april 2023 (Nanowerk Nyheter) En mikrobølgeteknologi oppfunnet ved Macquarie University vil forbedre produksjonen av solceller og gjøre dem lettere å resirkulere. Under fremstillingen av solcellepaneler går silisium gjennom flere høytemperaturprosesser kjent som gløding. For tiden tilberedes cellene i en ovn. Men i en artikkel publisert i Applied Physics Letters ("Mikrobølgegløding av silisiumsolceller"), har et team ledet av universitetslektor Dr Binesh Puthen Veettil fra School of Engineering vist at oppvarming ved hjelp av mikrobølgestråling er nesten like effektivt. I tillegg sparer det mye tid og energi og har andre fordeler. Fordi mikrobølgestråling selektivt varmer opp silisium, fører det til nesten øyeblikkelige effekter med massive energibesparelser. Dette skyldes blant annet at resten av det laminerte panelet av glass, plast og aluminium forblir stort sett upåvirket. Og den egenskapen som har ført til en uventet gjenvinningsfordel som konsernet har patentsøkt på.

Gjenvinningsfordeler

Under mikrobølgebehandling mykner plastbelegget (etylenvinylacetat) som beskytter silisiumplaten mot fuktighet og forurensning til et punkt hvor det kan skrelles av mekanisk. Det betyr at platen lett kan delamineres og komponentene gjenbrukes uten å bruke sterke kjemikalier. "Til nå har det vært økonomisk fornuftig å bare dumpe panelene på søppelfyllingen," sier Dr. Veettil. «I de sjeldne tilfellene når de resirkuleres, knuser du panelene, varmer dem opp til omtrent 1400 °C og vasker dem med kjemikalier for å fjerne plasten – en svært energikrevende prosess. Men nå, ettersom solcellepanelene som begynte å bli installert i stort antall for rundt 20-30 år siden når slutten av livet og tas ut av drift, krever regjeringer at de skal resirkuleres.»

Selektiv gløding

Mikrobølgegløding har flere andre fordeler. Evnen til å fokusere mikrobølgestråling betyr at oppvarmingen den induserer kan være selektiv og godt innstilt. Noen av de nyere panelene, for eksempel, bruker det som er kjent som heterojunction-teknologi, der krystallinsk og amorft silisium er sammenflettet. I disse cellene er raskere, bedre rettet utglødning svært fordelaktig. Nøyaktig fokusering betyr også at gløding kan rettes mot spesifikke deler av solcellepanelet, noe som gjør det ideelt for gløding av solcellepaneler med mer intrikate indre strukturer laget for spesielle formål. Og, i motsetning til en ovn hvor alle slags kjemiske stoffer blir kastet fra veggene, skjer mikrobølgegløding i et rent miljø. "Så det er mindre forurensning," sier Dr. Veettil. "Og hele prosessen kan utføres ved romtemperatur."

Nye materialer

Det er flere andre prosjekter som involverer solceller og bærekraftig energi på gang hos Macquarie. En av medforfatterne av annealing-artikkelen, førsteamanuensis Shujuan Huang, leder en gruppe som ser på mikrobølgegløding i perovskittsolceller. Perovskitter er en gruppe krystallinske mineraler med halvlederegenskaper som i fremtiden kan brukes til solceller fordi de er fleksible, lette og billige å produsere. I dette tilfellet ga mikrobølgestrålingen mer effektive solceller sammenlignet med konvensjonelle utglødningsmetoder, men årsaken er ikke klar. Det nåværende arbeidet gjøres delvis for å svare på dette spørsmålet.

Tidstempel:

Mer fra Nanowerk