V německém Franhoferově institutu vyvinuli solární články ze stoprocentně recyklovaného křemíku

Jen v Německu končí na vyhrazených skládkách ročně až deset tisíc tun křemíku pocházejícího z vyřazených fotovoltaických modulů, přičemž toto číslo každoročně roste. Ostatní materiály, které jsou v solárních panelech obsaženy také, jako je měď, hliník a sklo, jsou již dlouhodobě recyklovány a opakovaně využívány, avšak křemíku se to ještě donedávna netýkalo. Vědci z Fraunhoferova institutu pro solární energetické systémy ISE však ve spolupráci s největší německou společností zabývající se recyklací fotovoltaiky představili průmyslové řešení recyklace křemíku z vyřazených modulů.

Lze očekávat, že okolo roku 2029 (dvacet let od od vypuknutí první velké vlny instalace fotovoltaických systémů v Německu) dojde k výraznému nárůstu objemu vyřazených panelů. Již nyní je proto zapotřebí plánovat, jakým způsobem budou tyto produkty likvidovány a jak lze případně jednotlivé suroviny, z nichž jsou sestaveny, dále využít. Týká se to i křemíkového materiálu, který je jako polovodičový materiál hlavní složkou solárních článků.

Na základě spolupráce, kterou vedla pracovní skupina Franhoferova institutu se společností Reiling GmbH & Co. KG, se podařilo vyvinout inovativní postup, s jehož přispěním lze křemík z vysloužilých solárních modulů zpracovat a využít k výrobě nových článků. Nová technologie je přitom funkční bez ohledu na výrobce či původ modulů. Profesor Peter Dold z Fraunhoferova institutu je navíc přesvědčen o tom, že se nový proces, prováděný zatím jen v laboratoři, osvědčí i v samotné praxi recyklačního průmyslu.

A jak nová technologie funguje?

Jednotlivé fragmenty solárních článků jsou nejdříve při procesu mechanického drcení separovány. Následně probíhá třístupňové čištění částic o velikosti 0,1 až 1 milimetr – ty jsou zbavovány zbytků skla a plastů či dalších prvků. Ošetřený křemík je dále upraven do podoby ingotů, které jsou porcovány na plátky, jež je již možné využít při výrobě nových solárních panelů.

Téma: Fotovoltaika

Výzkumníci z Fraunhoferova instituci navíc provedli i úspěšnou zkoušku výroby nových panelů z tohoto recyklátu, a to zcela bez přidání komerčního ultračistého křemíku. Při prvním testování vykázaly panely s křemíkovým recyklátem efektivitu 19,7 procent, což je sice méně, než v případě zcela nových článků, které nabízejí účinnost kolem 22,2 procent, avšak jde o rozhodně vyšší hodnotu, než kterou vykazují solární články vyřazovaných starší modulů.