Ny metod återvinner solceller mer miljövänligt
Genom att använda en ny metod kan dyrbara metaller effektivt återvinnas ur tunnfilm-solceller, det visar ny kemiforskning från Chalmers tekniska högskola.
Förutom att metoden innebär att man kan ta tillvara på värdefulla metaller så sägs den dessutom vara mer miljövänlig än tidigare sätt att återvinna – något som öppnar för fler böjbara och högeffektiva solceller, skriver Chalmers i ett pressmeddelande.
I dag finns två huvudsakliga typer av solceller. Den vanligaste är kiselbaserad och står för 90 procent av marknaden. Den andra sorten är tunnfilm-solceller, vilken i sin tur delas upp i tre undergrupper, varav en kallas Cigs (copper indium gallium selenide) och består av ett skikt med olika metaller, bland annat indium och silver.
Chalmers skriver att tunnfilm-solcellerna i särklass är de mest effektiva av dagens kommersiellt tillgängliga tekniker. Att de går att tillverka böjbara och anpassningsbara innebär dessutom att de kan användas inom ett stort antal områden. Problemet är dock att efterfrågan på indium och silver är hög, och dessutom följs en ökad produktion av en växande mängd produktionsavfall, som innehåller en blandning av värdefulla metaller och farliga ämnen. Det hela innebär att en förmåga att kunna separera de attraktiva metallerna från övriga ämnen blir oerhört värdefullt – både sett från ett ekonomiskt perspektiv men även med hänsyn till miljön.
– Det är avgörande att få bort eventuella föroreningar och återvinna, så att materialet blir så rent som möjligt igen. Hittills har man använt hög värme och en stor mängd kemikalier för att lyckas, vilket är en kostsam process som dessutom inte är miljövänlig, säger Ioanna Teknetzi, doktorand vid institutionen för kemi och kemiteknik i pressmeddelandet.
Ioanna Teknetzi har tillsammans med Burcak Ebin och Stellan Holgersson publicerat de nya resultaten i tidskriften Solar Energy Materials and Solar Cells. Forskarna visade att det går att återvinna 100 procent av silvret och cirka 85 procent av indiumet. Processen sker i rumstemperatur utan att tillföra värme.
Först analyseras filmen från solcellen med hänsyn till material, kemisk sammansättning, partikelstorlek och tjocklek. Solcellen placeras sedan i en behållare med syralösning vid önskad temperatur. Omrörning används för att underlätta upplösning av metaller i syralösningen. Efter denna process, som kallas lakning, finns de önskade metallerna i lösningen i form av joner och kan enkelt renas för att återanvändas vid tillverkningen av nya solceller.