Reiling ve Fraunhofer’deki araştırmacılar kullanılmış fotovoltaik (PV) modülündeki silikonu geri dönüştürecek bir sürece imza attı.
Almanya’da, eski PV modüllerdeki yaklaşık on bin ton silikon, her yıl geri dönüşüm pazarına giriyor. Bu rakamın 2029’dan itibaren yılda birkaç yüz bin ton olması öngörülüyor. Bununla beraber sadece alüminyum, cam ve bakır gibi metaller veya plastikler geri dönüşüme girerken; silikon güneş pillerinde ise geri dönüşüm olmuyor. Ancak yakın bir zamanda Reiling şirketi ile Fraunhofer Silikon Fotovoltaik Merkezi (Fraunhofer Center für Silizium-Photovoltaik / Fraunhofer CSP) ve Fraunhofer Güneş Enerjisi Sistemleri Enstitüsü’ndeki (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems/ Fraunhofer ISE) araştırmacılar PV modülünden silikonu geri dönüştürmek için bir çözüme ulaştı. Bunun sonucunda da modüllerin silikonu endüstriyel ölçekte geri dönüştürüldü ve yeni PERC güneş pilleri üretmek için kullanıldı.
Çoğu PV modülünün 2009 ila 2011 yılları arasındaki ilk genişleme dalgasında Almanya’da kurulduğunu belirten Fraunhofer ISE’nin Direktörü Andreas Bett, 20 yıllık garantilerinin sona ermesiyle birlikte bu süreci 2029’dan itibaren ilk atık bertaraf dalgasının izleyeceğini hatırlattı. Bu bağlamda Bett şu bilgileri aktardı: “Bu nedenle, kullanılan modüllerden silikonun geri kazanılması için makul süreçler ve yöntemler önceden ayarlanmalıdır.”
Çözüme giden sürece bakıldığında Fraunhofer CSP’deki ilk adım; 0,1 ila 1 mm arasında değişen hücre parçalarından cam ve plastiği çıkarmak oldu. Daha sonra arka kontak, gümüş kontaklar, yansıma önleyici tabaka ve son olarak emitör, ıslak kimyasal aşındırma ile kademeli olarak çıkarıldı. Bu şekilde saflaştırılan silikon önce standart işlemlerde monokristal veya yarı monokristal külçeler halinde daha sonra da silikon devre levhası halinde işlendi. Bununla beraber silikon külçelerin kristalizasyonu %100 silikon ile geri dönüşümden gerçekleştirildi. Bu şekilde elde edilen silikon devre levhası ilk testte %19,7’lik bir dönüşüm verimi sergiledi. Fraunhofer CSP’de Proje yöneticisi Prof. Dr. Peter Dold süreç ilgili olarak şunu söyledi: “Bu, yaklaşık %22,2’lik bir verimlilik ile günümüzün birinci sınıf PERC güneş pillerinin verimliliğinin altında. Ancak kesinlikle eski, atılan modüllerdeki güneş pillerininkinin üzerinde.”