Технология переработки была предложена немецкой компанией Reiling GmbH & Co. KG и Центром по кремниевой фотовольтаике (Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics CSP). Финансирование предоставило Федеральное министерство экономики и климата BMWK.

В настоящее время из старых солнечных модулей обычно извлекаются и перерабатываются алюминий, стекло и медь, но не кремниевые элементы. В то же время, в 2021 году общая масса фотоэлектрических модулей, установленных в Германии, составляла около пяти миллионов тонн, а содержание кремния в них оценивалось в 150 тысяч тонн.

Пик «первой волны» развития солнечной энергетики ФРГ пришёлся на 2009-2011 гг. «После окончания действия двадцатилетнего зелёного тарифа с 2029 года последует первая волна захоронения отходов», — объясняет профессор Андреас Бетт, директор Fraunhofer ISE. «Поэтому разумные процессы и методы извлечения кремния из использованных модулей должны быть определены заранее». 

Задачей исследователей являлось создание масштабируемого и экономически эффективного процесса переработки.

Первым шагом в процессе является удаление стекла и пластика из фрагментов ячеек, размер которых варьируется от 0,1 до 1 миллиметра. Затем в процессе жидкостного химического травления удаляются задний контакт, серебряные контакты, эмиттер и пр. Очищенный таким образом кремний перерабатывается в монокристаллические или квазимонокристаллические слитки стандартным образом, а затем нарезается на пластины.

Fraunhofer ISE произвёл PERC элементы эффективностью 19,7% из 100-процентно переработанного кремния, то есть без какого-либо добавления сверхчистого кремния. При этом использовались старые модули разных типов без оглядки на производителя и происхождение. «Это ниже эффективности современных солнечных элементов PERC премиум-класса с эффективностью около 22,2%, но, безусловно, выше, чем у солнечных элементов в старых, выброшенных модулях», — объясняет Петер Долд, руководитель проекта в Fraunhofer CSP.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber