Слънчевите клетки са полезни за околната среда, но имат недостатъци. Те са скъпи за производство и има ограничени начини за рециклирането им. Но изследователите са разработили нова производствена техника, която може да се справи и с двата проблема.
Добре известно е, че слънчевата енергия е добра за околната среда. Няма директни емисии на парникови газове, а слънчевата светлина е възобновяем ресурс, който едва ли ще се изчерпи скоро.
Слънчевите панели се състоят от слънчеви клетки, които преобразуват светлинната енергия от слънцето или изкуствената светлина директно в електричество чрез фотоволтаичния ефект. Но недостатъците на производството на слънчеви панели са, че производството на слънчеви клетки е много енергийно и има ограничени начини за рециклирането им, след като достигнат края на живота си.
Сега изследователите може да имат решение. Екип от австралийския университет Macquarie разработи подобрен, спестяващ време процес за производство на слънчеви клетки с допълнителното предимство, че ги прави по-лесни за рециклиране.
Силицият е най-разпространеният полупроводников материал, използван в слънчевите клетки. За да се направят слънчеви панели, силицийът преминава през процес на топлинна обработка, наречен отгряване, който променя неговите физически свойства и ефективност. В момента отгряването се извършва в пещ, изискваща температури между 1652 и 2012 °F (900 до 1100 °C).
Изследователите установиха, че използването на микровълнова радиация за нагряване на силиция е почти толкова ефективно, колкото използването на пещ. Микровълновото отопление вече се използва в гумената, керамичната и дървообработващата промишленост поради своята енергийна ефективност, скорост и равномерност на нагряване и икономическа жизнеспособност.
Микровълновото лъчение селективно нагрява силиция, което прави процеса на отгряване по-бърз и изключително енергийно ефективен. В допълнение, микровълните могат да бъдат фокусирани и използвани за селективно нагряване на секции от слънчевия панел, което ги прави добри за отгряване на по-нови слънчеви панели, които използват хетеропреходна технология, където кристален и аморфен силиций са преплетени.
И за разлика от пещ, която натрупва химически вещества по време на процеса на нагряване, микровълновото отгряване е чисто.
„Така че има по-малко замърсяване“, каза Бинеш Веттил, водещ автор на изследването. „И целият процес може да се извърши при стайна температура.“
Чрез своите експерименти с микровълново отгряване, изследователите откриха допълнителна полза: микровълновата готвене причини омекване на пластмасовото покритие, което предпазва силиконовата плоча от влага и замърсяване. Това означава, че покритието може да се отлепи и компонентите на плочата да се използват повторно.
„Досега имаше икономически смисъл просто да изхвърляме панелите на сметището“, каза Веттил. „В редките случаи, когато се рециклират, натрошавате панелите, нагрявате ги до около 1400 °C [2,552 °F] и ги измийте с химикали, за да премахнете пластмасата – процес, изискващ много енергия.“
Изследователите възнамеряват да предприемат допълнителни изследвания за оптимизиране на производствения процес.
Изследването е публикувано в сп Писма по приложна физика.
източник: Университет Макуори
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
