Podczas produkcji ogniw fotowoltaicznych, krzem przechodzi przez kilka wysokotemperaturowych procesów znanych jako wyżarzanie, co obecnie robi się w piecach. Naukowcy z Macquarie University pod kierunkiem dr Binesha Puthena Veettiego wykazali, że ogrzewanie za pomocą promieniowania mikrofalowego jest niemal tak samo wydajne, a przy tym pozwala zaoszczędzić sporo czasu i energii. Szczegóły opublikowano w czasopiśmie Applied Physics Letters.
Technologia mikrofalowego wyżarzania to przyszłość
Promieniowanie mikrofalowe selektywnie ogrzewa krzem i prowadzi do niemal natychmiastowych efektów, co przekłada się na gigantyczne oszczędności energii, a także łatwość recykling. Dzieje się tak dlatego, że reszta laminowanego panelu ze szkła, plastiku i aluminium przy ogrzewaniu mikrofalami pozostaje praktycznie nienaruszona.
Czytaj też: Słynne lotnisko ma nowe źródło zasilania. Panele słoneczne pójdą w ruch
Powłoka z tworzywa sztucznego (octanu etylenu winylu), która chroni płytkę silikonową przed wilgocią i zanieczyszczeniami, mięknie tak bardzo, że można ja po prostu odkleić. Ta łatwość rozwarstwienia oznacza, że elementy nią tworzące mogą zostać ponownie wykorzystane bez użycia środków chemicznych.
Do tej pory ekonomicznie uzasadnione było po prostu wyrzucanie płyt na wysypisko. W rzadkich przypadkach, gdy są one poddawane recyklingowi, miażdży się panele, podgrzewa je do około 1400oC i myje chemikaliami, aby usunąć plastik – jest to proces wymagający dużej ilości energii. Ale teraz, gdy panele słoneczne, które zaczęły być instalowane w ogromnych ilościach około 20-30 lat temu, osiągają koniec swojego życia i są wycofywane z użytku, rządy domagają się ich recyklingu. dr Binesh Puthen Veetti
To nie koniec zalet wyżarzania mikrofalowego. Naukowcy wykazali, że takie ogrzewanie może być selektywne i łatwe w dostrojeniu. Niektóre z paneli słonecznych wykorzystują tzw. heterozłącza, w której to krystaliczny i amorficzny krzem są przeplatane. Co więcej, wyżarzanie mikrofalowe może być skierowane na konkretne części ogniwa, a w przeciwieństwie do piekarnika, jest to technologia wyjątkowo “czysta”.
W Macquarie University trwa kilka innych projektów dotyczących ogniw słonecznych i OZE. Prof. Shujuan Huang prowadzi grupę badającą wyżarzanie mikrofalowe w perowskitowych ogniwach słonecznych.