Mikrowelle verbilligt Solarzellen-Produktion
Mit einem neuen Verfahren von Forschern der Macquarie University wird auch Recycling einfacher
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Solarmodule: Diese lassen sich künftig besser recyceln (Foto: Stefan Schweihofer, pixabay.com) |
Sydney (pte014/14.04.2023/11:30)
Forscher der Macquarie University nutzen Mikrowellen zur wirtschaftlicheren Herstellung von Solarzellen. Außerdem erleichtert es das Recycling ausgedienter Module, sagen sie. "Bisher war es wirtschaftlich sinnvoll, ausgediente Solarmodule einfach auf der Deponie zu entsorgen. In den seltenen Fällen, in denen sie recycelt werden, zerkleinert man die Platten, erhitzt sie auf etwa 1.400 Grad Celsius und entfernt den Kunststoff mit Chemikalien, ein sehr energieintensiver Prozess", so Forscher Binesh Puthen Veettil.
Effizientere Erhitzung
Bei der Herstellung durchlaufen Solarmodule mehrere Hochtemperaturprozesse, die als Glühen bezeichnet werden. Damit werden Strukturfehler behoben, die den Wirkungsgrad senken. Bisher geschieht das in Öfen. Das Aufheizen mit Mikrowellenstrahlung ist fast genauso effizient, aber viel wirtschaftlicher, weil der Prozess jeweils nur Sekunden dauert. Ein Glühofen ist dagegen rund um die Uhr auf Temperatur.
Mikrowellenstrahlung erwärmt nur das fotovoltaisch aktive Silizium. Der Rest der laminierten Platte aus Glas, Kunststoff und Aluminium bleibt dagegen weitgehend unberührt - mit einer Ausnahme: Die Kunststoffbeschichtung aus Ethylenvinylacetat, die die Zellen vor Feuchtigkeit und Verunreinigungen schützt, wird weicher, ohne an Wirksamkeit einzubüßen.
Keine chemische Abtrennung
Das wird beim Recycling zum entscheidenden Vorteil. Die Hülle kann einfach abgezogen werden, eine chemische Abtrennung ist nicht mehr nötig. Der aus Silizium bestehende Rest kann dann eingeschmolzen und erneut zur Herstellung von Solarzellen genutzt werden.
Anders als in einem Glühofen, in dem alle möglichen chemischen Substanzen von den Wänden abgestoßen werden, findet das Mikrowellenglühen in einer sauberen Umgebung statt. "So gibt es weniger Kontamination. Zudem läuft der gesamte Prozess bei Raumtemperatur ab. Wärme wird nur in der Mikrowelle erzeugt", sagt Veettil.
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