سلول های خورشیدی برای محیط زیست خوب هستند، اما ساخت آنها گران است و راه های محدودی برای بازیافت آنها وجود دارد. اما محققان تکنیک تولید جدیدی را توسعه داده اند که ممکن است هر دوی این مسائل را برطرف کند.
به گزارش تکناک، مفید بودن انرژی خورشیدی برای محیط زیست به خوبی شناخته شده است، زیرا انتشار مستقیم گازهای گلخانه ای وجود ندارد و نور خورشید یک منبع تجدیدپذیر است که بعید است به این زودی تمام شود.
پنل های خورشیدی از سلول های خورشیدی تشکیل شده اند که انرژی نور خورشید یا نور مصنوعی را مستقیماً از طریق اثر فتوولتائیک به الکتریسیته تبدیل می کنند. اما معایب ساخت سلول های خورشیدی این است که تولید آنها انرژی زیادی نیاز دارد و راههای محدودی برای بازیافت سلول های خورشیدی ا پس از پایان عمرشان وجود دارد.
اکنون، محققان ممکن است راه حلی داشته باشند. تیمی از دانشگاه مککواری استرالیا یک فرآیند ساخت سلولهای خورشیدی بهبودیافته و با صرفهجویی در زمان را توسعه دادهاند که مزیت بیشتری برای بازیافت آنها ارائه می دهد.
سیلیکون رایج ترین ماده نیمه هادی است که در سلول های خورشیدی استفاده می شود. برای ساخت پنل های خورشیدی، سیلیکون تحت یک فرآیند عملیات حرارتی به نام آنیلینگ قرار می گیرد که خواص فیزیکی و عملکرد آن را تغییر می دهد. بازپخت در حال حاضر در یک کوره انجام می شود و به دمای بین 1652 تا 2012 درجه فارنهایت (900 تا 1100 درجه سانتیگراد) نیاز دارد.
محققان دریافتند که استفاده از تشعشعات مایکروویو برای گرم کردن سیلیکون تقریباً به اندازه استفاده از کوره کارآمد است. گرمایش مایکروویو در حال حاضر در صنایع لاستیک، سرامیک و چوب به دلیل بهره وری انرژی، سرعت و یکنواختی گرمایش و صرفه اقتصادی استفاده می شود.
تشعشعات مایکروویو به طور انتخابی سیلیکون را گرم می کند و فرآیند آنیلینگ را سریعتر و بسیار کارآمد تر می کند. علاوه بر این، مایکروویوها را می توان متمرکز کرد و برای گرم کردن انتخابی بخش های پنل خورشیدی استفاده کرد. با این روش عملیات آنیلینگ پنل های خورشیدی جدیدتر، که از سیلیکون کریستالی و آمورف در هم تنیده شده استفاده می کنند، بهتر انجام می شود.
بر خلاف کوره که مواد شیمیایی را در طی فرآیند گرمایش جمع می کند، آنیلینگ مایکروویو تمیز است.بینش ویتیل، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: با این روش، آلودگی کمتری وجود دارد و کل فرآیند را می توان در دمای اتاق انجام داد. محققان از طریق آزمایشات خود با روش آنیلینگ مایکروویو، یک مزیت اضافی را کشف کردند. استفاده از مایکروویو باعث شد تا روکش پلاستیکی که از صفحه سیلیکونی در برابر رطوبت و آلودگی محافظت می کند، نرم شود. این بدان معنی است که می توان پوشش را جدا کرد و از اجزای صفحه دوباره استفاده کرد.
ویتیل گفت: تا کنون، تخلیه پانل ها در محل دفن زباله منطقی بود. در موارد نادری که بازیافت میشوند، سلول های خورشیدی را خرد میکنید، آنها را تا حدود 1400 درجه سانتیگراد (2552 درجه فارنهایت) گرم میکنید و با مواد شیمیایی میشویید تا پلاستیک را از بین ببرید ، فرآیندی که انرژی زیادی نیاز دارد.
محققان قصد دارند تحقیقات بیشتری را برای بهینه سازی فرآیند تولید انجام دهند.
