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硅太阳能电池板回收的光明前景

发布时间:2019-11-12 14:33人气:

  从硅回收过程中消除了氢氟酸
 
  韩国科学家已经开发出一种可持续的工艺,可以从旧的太阳能电池板中回收硅晶片,并使用残存的硅来制造新的太阳能电池。

 
  利用光伏技术利用太阳的能量减少了社会对化石燃料的依赖。在未来的几十年中,由于每年要安装数百万个太阳能电池板,太阳能电池的浪费将急剧增加,每个太阳能电池板的使用寿命有限,约为25年。有鉴于此,废弃的电气和电子设备(WEEE)指令现在对太阳能电池板制造商提出了回收要求。使用可回收组件制造新面板不仅可以保持太阳能行业的绿色信誉,而且可以显着降低太阳能成本。
 
  当前许多回收硅太阳能电池的技术都涉及从面板上取下硅晶片后将其破碎。一旦被去除,通常使用氢氟酸去除晶片的杂质。氢氟酸不仅对环境有害,还可以深入人体组织,导致严重灼伤,甚至与皮肤接触后甚至死亡。
 
  韩国电子技术学院和韩国界面科学与工程学院的NochangPark及其同事开发了一种回收报废硅太阳能电池板的新方法。Park告诉《化学世界》,这是同类方法中的第一个不使用高毒性化学物质(例如氢氟酸)的过程。首先将面板在熔炉中加热到480°C,该熔炉会蒸发将硅片固定在内部的胶。令人惊讶的是,如果温度每分钟精确升高15°C,则在加热过程中不会有晶片破裂。从面板上取下未破裂的晶圆后,使用硝酸将其银电极从顶表面剥离。然后在研磨机中将抗反射涂层,发射极和p–n结层粉碎。最后,氢氧化钾从晶片的背面蚀刻掉铝电极。使用回收晶片制造的新太阳能电池的性能几乎与包含全新硅的太阳能电池相同。
 
  美国威斯康星大学-怀特沃特分校从事硅纳米结构的可持续合成研究的史蒂芬·吉拉德(StevenGirard)认为该过程非常了不起。“真正使该方法与众不同的是,它简单,可扩展,便宜且毒性小……我真为之震惊,因为它们可以100%回收未破损的硅片。”西班牙马拉加大学的硅太阳能电池专家EfraínOchoa也印象深刻。这项工作为回收硅晶片迈出了一步,这一选择可能对可再生能源行业产生巨大影响。

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