Obróbka chemiczna, termiczna oraz laserowa w recyklingu ogniw i modułów fotowoltaicznych z krystalicznego krzemu

• Autorzy: Radziemska E. , Ostrowski P. , Cenian A. , Sawczak M.

Warianty tytułu

EN

Chemical, thermal and laser treatment in recycling of photovoltain solar cells and modules from crystalline silicon

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach systemy fotowoltaiczne stają się bardzo popularne na całym świecie jako korzystne dla środowiska rozwiązanie problemów energetycznych. Zagadnienie zagospodarowania zużytych elementów systemów fotowoltaicznych, których ilość w przyszłości może być znaczna, nie zostało do tej pory opracowane. Konieczne jest znalezienie optymalnej metody recyklingu i ponownego wykorzystania wycofanych z użycia elementów składowych systemów PV. W artykule przedstawiono wybrane sposoby prowadzenia recyklingu zużytych lub uszkodzonych modułów i ogniw fotowoltaicznych oraz praktyczne wyniki prac eksperymentalnych z wykorzystaniem metod: chemicznych, termicznych oraz techniki laserowej. Opisano wady i zalety stosowanych technik, pomocne przy optymalizowaniu metody recyklingu dla zastosowań komercyjnych. Proces recyklingu modułów PV wymaga zastosowania dwóch zasadniczych etapów: separacji ogniw PV i oczyszczania ich powierzchni. W procesie separacji ogniwa wchodzące w skład modułu PV zostają rozdzielone w efekcie zastosowania procesów termicznych lub chemicznych. W następnej fazie ogniwa poddaje się procesowi, w którym usuwa się niepożądane warstwy: antyrefleksyjną, metalizację oraz złącze n-p, aby uzyskać podłoże krzemowe, nadające się do powtórnego zastosowania. Etap oczyszczania powierzchni krzemowych ogniw PV prowadzono z zastosowaniem obróbki chemicznej oraz techniki laserowej.

EN

In recent years, photovoltaic power generation systems have been gaining unprecedented attention as an environmentally beneficial method to solve the energy problem. From the economic point view the pure silicon, which can be recapture from the used cells, is the most important material due to its cost and shortage. In the article selected methods of used or damaged module and cells recycling and experimental results are presented. Advantages and disadvantages of these techniques are described, what could be helpful during the optimization of the method. The recycling process of PV module consists of two main steps: separation of cells and its refining. During the first step cells are separated due to the thermal or chemical methods usage. Next, the separated cells are refining. During this process useless layers are removed: antireflection, metallization and p-n junction layer, for silicon base - ready to the next use - gaining. This refining step was realized with the use of chemical and laser treatment as well.

Słowa kluczowe

PL

ogniwa fotowoltaiczne; krzem; recykling; energia słoneczna; odnawialne źródła energii

EN

recycling; solar energy; silicon; photovoltaic solar cells; renewable energy

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 4, No. 1
• Strony: 181--185
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys.

Twórcy

autor

Radziemska E.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. [phone]

autor

Ostrowski P.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. [phone]

autor

Cenian A.

• Instytut Maszyn Przepływowych, Polska Akademia Nauk, ul. J. Fiszera 14, 80-233 Gdańsk

autor

Sawczak M.

• Instytut Maszyn Przepływowych, Polska Akademia Nauk, ul. J. Fiszera 14, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Radziemska E. i Ostrowski P.: Recycling of silicon in the PV industry. Ecol. Technol., 2009, 17(2), 47-52.
• [2] Czanderna A.W. i Pern F.J.: Encapsulation of PV modules using ethylene vinyl acetate copolymer as a pottant: A critical review. Solar Energy Mater. Solar Cells, 1996, 43, 101-181.
• [3] Radziemska E., Seramak T., Ostrowski P.: Pure silicon recovering from photovoltaic modules. Advan. Mater. Sci., 2008, 8(4), 28-34.