Možno očakávať, že okolo roku 2029 (dvadsať rokov od vypuknutia prvej veľkej vlny inštalácie fotovoltických systémov v Nemecku) dôjde k výraznému nárastu objemu vyradených panelov. Už teraz je preto potrebné plánovať, akým spôsobom budú tieto produkty likvidované a ako je možné prípadne jednotlivé suroviny, z ktorých sú zostavené, ďalej využiť. Týka sa to aj kremíkového materiálu, ktorý je ako polovodičový materiál hlavnou zložkou solárnych článkov.
Na základe spolupráce, ktorú viedla pracovná skupina Franhoferovho inštitútu so spoločnosťou Reiling GmbH & Co. KG, sa podarilo vyvinúť inovatívny postup, s ktorého prispením je možné kremík z vyslúžilých solárnych modulov spracovať a využiť na výrobu nových článkov. Nová technológia je pritom funkčná bez ohľadu na výrobcu alebo pôvod modulov. Profesor Peter Dold z Fraunhoferovho inštitútu je navyše presvedčený o tom, že sa nový proces, vykonávaný zatiaľ len v laboratóriu, osvedčí aj v samotnej praxi recyklačného priemyslu.
A ako nová technológia funguje?
Jednotlivé fragmenty solárnych článkov sú najskôr pri procese mechanického drvenia separované. Následne prebieha trojstupňové čistenie častíc o veľkosti 0,1 až 1 milimeter - tie sú zbavované zvyškov skla a plastov či ďalších prvkov. Ošetrený kremík je ďalej upravený do podoby ingotov, ktoré sú porciované na plátky, ktoré je už možné využiť pri výrobe nových solárnych panelov.
Výskumníci z Fraunhoferovej inštitúcie navyše vykonali aj úspešnú skúšku výroby nových panelov z tohto recyklátu, a to úplne bez pridania komerčného ultračistého kremíka. Pri prvom testovaní vykázali panely s kremíkovým recyklátom efektivitu 19,7 percent, čo je síce menej, než v prípade úplne nových článkov, ktoré ponúkajú účinnosť okolo 22,2 percent, ale ide o rozhodne vyššiu hodnotu, než ktorú vykazujú solárne články vyraďovaných starších modulov.
1) Zdroj: https://www.ise.fraunhofer.de/en/press-media/press-releases/2022/solar-cells-from-recycled-silicon.html
