Lò vi sóng thúc đẩy quá trình sản xuất và tái chế pin mặt trời

Lò vi sóng thúc đẩy quá trình sản xuất và tái chế pin mặt trời

Dấu thời gian: Ngày 14 tháng 2023 năm 9 17:XNUMX sáng
Nút nguồn: 2583310
14 Tháng Tư, 2023 (Tin tức Nanowerk) Công nghệ vi sóng được phát minh tại Đại học Macquarie sẽ cải tiến việc sản xuất pin mặt trời và làm cho chúng dễ tái chế hơn. Trong quá trình chế tạo các tấm pin mặt trời, silicon trải qua một số quy trình ở nhiệt độ cao được gọi là ủ. Hiện nay các tế bào được nấu chín trong lò nướng. Nhưng trong một bài báo đăng trên Applied Physics Letters (“Ủ vi sóng pin mặt trời silicon”), một nhóm do giảng viên cao cấp Tiến sĩ Binesh Puthen Veettil của Trường Kỹ thuật dẫn đầu đã chỉ ra rằng sưởi ấm bằng bức xạ vi sóng cũng hiệu quả gần như tương đương. Thêm vào đó, nó tiết kiệm đáng kể thời gian và năng lượng và có những lợi thế khác. Bởi vì bức xạ vi sóng làm nóng silicon một cách có chọn lọc nên nó mang lại hiệu quả gần như tức thời và tiết kiệm được nhiều năng lượng. Điều này một phần là do phần còn lại của tấm kính, nhựa và nhôm nhiều lớp hầu như không bị ảnh hưởng. Và đặc tính đó đã mang lại lợi ích tái chế bất ngờ mà nhóm đang chờ cấp bằng sáng chế.

Lợi ích tái chế

Khi xử lý bằng vi sóng, lớp phủ nhựa (ethylene vinyl acetate) bảo vệ tấm silicon khỏi độ ẩm và chất bẩn sẽ mềm ra đến mức có thể bóc ra bằng máy móc. Điều đó có nghĩa là tấm có thể dễ dàng tách lớp và các thành phần của nó có thể được tái sử dụng mà không cần sử dụng các hóa chất khắc nghiệt. Tiến sĩ Veettil cho biết: “Cho đến nay, việc vứt các tấm pin vào bãi rác là hợp lý về mặt kinh tế”. “Trong một số trường hợp hiếm hoi khi chúng được tái chế, bạn nghiền nát các tấm, nung nóng đến khoảng 1400°C và rửa chúng bằng hóa chất để loại bỏ nhựa – một quá trình đòi hỏi nhiều năng lượng. Nhưng bây giờ, khi các tấm pin mặt trời bắt đầu được lắp đặt với số lượng lớn khoảng 20-30 năm trước đang sắp hết tuổi thọ và ngừng hoạt động, các chính phủ đang yêu cầu chúng phải được tái chế.”

Ủ chọn lọc

Ủ bằng lò vi sóng có một số ưu điểm khác. Khả năng tập trung bức xạ vi sóng có nghĩa là sức nóng mà nó gây ra có thể được chọn lọc và điều chỉnh cao. Ví dụ, một số tấm pin mới hơn sử dụng cái được gọi là công nghệ dị thể, trong đó silicon tinh thể và vô định hình được xen kẽ. Trong các tế bào này, quá trình ủ nhanh hơn, có định hướng tốt hơn là rất có lợi. Lấy nét chính xác cũng có nghĩa là quá trình ủ có thể được hướng đến các bộ phận cụ thể của tấm pin mặt trời, khiến nó trở nên lý tưởng để ủ các tấm pin mặt trời có cấu trúc bên trong phức tạp hơn được chế tạo cho các mục đích đặc biệt. Và, trái ngược với một lò nướng nơi mà tất cả các loại chất hóa học bị loại bỏ khỏi thành lò, quá trình ủ bằng vi sóng diễn ra trong một môi trường sạch sẽ. Tiến sĩ Veettil cho biết: “Vì vậy sẽ có ít ô nhiễm hơn”. “Và toàn bộ quá trình có thể được thực hiện ở nhiệt độ phòng.”

Vật liệu mới

Có một số dự án khác liên quan đến pin mặt trời và năng lượng bền vững đang được tiến hành tại Macquarie. Một trong những đồng tác giả của bài báo ủ, Phó giáo sư Shujuan Huang, dẫn đầu một nhóm nghiên cứu quá trình ủ vi sóng trong pin mặt trời perovskite. perovskite là một nhóm khoáng chất kết tinh có đặc tính bán dẫn, trong tương lai có thể được sử dụng cho pin mặt trời vì chúng linh hoạt, nhẹ và sản xuất rẻ. Trong trường hợp này, bức xạ vi sóng tạo ra pin mặt trời hiệu quả hơn so với các phương pháp ủ thông thường, nhưng lý do vẫn chưa rõ ràng. Công việc hiện tại đang được thực hiện phần nào để trả lời câu hỏi đó.

Dấu thời gian:

Thêm từ công trình nano