تبدیل زباله به گنج! فرآیند جدید می تواند نقره و آلومینیوم را از سلول های فتوولتائیک پایان عمر با استخراج 95 درصد بازیابی کند.

به تازگی دانشمندان دانشگاه لستر در بریتانیا روش جدیدی را برای بازیابی 95 درصد از فلزات (نقره و آلومینیوم) از سلول های فتوولتائیک پایان عمر در کمتر از 10 دقیقه کشف کرده اند. گفته می شود که این روش ارزان تر و سازگار با محیط زیست نسبت به روش بازیافت فعلی با استفاده از اسیدهای معدنی است.

محققان این تکنیک را روی یک سلول خورشیدی سیلیکونی کریستالی با ابعاد 12×15 سانتی‌متر و وزن 2 گرم، که از یک ویفر سیلیکونی با ضخامت 100-میکرون پوشیده شده با یک لایه ضد انعکاس نیترید سیلیکونی به ضخامت 100-نان متر تشکیل شده بود، اعمال کردند. در سمت جلو ، قسمت پشتی با یک ویفر آلومینیومی به ضخامت 20-میکرون پوشانده شده است.

محققان گفتند: "ابتدا سلول خورشیدی را در محلول کلرید آلومینیوم قرار دادیم. الکترودهای آلومینیومی از ویفر سیلیکونی خارج شدند. ما از امواج اولتراسونیک برای ترویج انحلال آلومینیوم استفاده کردیم که در عرض چند دقیقه اتفاق افتاد. با توجه به هزینه کم آلومینیوم، وجود دارد. ممکن است هیچ سود اقتصادی برای بازیافت آلومینیوم نداشته باشد، اما محلول‌های نمک آلومینیوم را می‌توان برای تصفیه فاضلاب استفاده کرد.»

آنها همچنین توضیح می دهند: "در مرحله دوم، نقره موجود در سلول های خورشیدی با استفاده از کلرید آهن در آب نمک کولین یا کلرید کلسیم حل می شود که حدود 10 دقیقه طول می کشد. به راحتی در دسترس، ارزان و سمیت کم است."

"جالب اینجاست که آهن محلول در آب نمی تواند نقره را اکسید کند، اما آهن محلول در آب نمک می تواند. جایگزینی آب با آب نمک توانایی آهن را در اکسید شدن نقره بهبود می بخشد و حلالیت نقره را در آب نمک افزایش می دهد. این به دلیل یون های کلرید در آب نمک است. کلرید نقره سپس با اضافه کردن آب به آب نمک برای رقیق شدن یون های کلرید رسوب می کند. کلرید نقره به راحتی از محلول فیلتر می شود.

در نهایت، این فرآیند با موفقیت کلرید نقره را با خلوص 98 درصد بازیابی کرد و به گفته محققان، در مرحله بعدی می‌توان کلرید نقره را به نقره فلزی تبدیل کرد و در نتیجه خلوص آن را افزایش داد. این فرآیند بر ویفرهای سیلیکونی و پوشش‌های ضد انعکاس نیترید تأثیری نمی‌گذارد، و امکان استفاده مجدد از ویفرهای سیلیکونی در پانل‌های فتوولتائیک یا پردازش آنها را برای مصارف دیگر باز می‌کند.

با این حال، نتایج فوق در یک محیط آزمایشگاهی به دست آمد و ممکن است در مقیاس صنعتی متفاوت باشد. با این حال، محققان بر این باورند که صنعتی شدن امکان پذیر است زیرا آنها از مواد شیمیایی ارزان، سمیت کم و به راحتی در دسترس استفاده می کنند. نتایج تحقیقات اخیراً در "ژورنال تولید تمیزتر" منتشر شده است.