W badaniu opisanym na łamach „Nature” naukowcy z Uniwersytetu w Linköping (Szwecja) opracowali metodę wielokrotnego recyklingu wszystkich części ogniw słonecznych bez użycia szkodliwych dla środowiska rozpuszczalników.

Ogniwo odzyskane później po takim recyklingu ma taką samą wydajność, jak oryginalne. Ogniwo wykonane jest z perowskitu, a głównym rozpuszczalnikiem jest woda.

Jak przypominają, światowe zużycie energii będzie rosło i potrzebne będę jej różnorodne, odnawialne źródła. Ogniwa słoneczne będą odkrywały kluczową rolę. Jednak panele pierwszej generacji osiągają już koniec swojego cyklu, co stworzyło nieoczekiwany problem.

„Obecnie nie ma skutecznej technologii utylizacji odpadów z paneli krzemowych. Dlatego stare panele słoneczne trafiają na wysypiska, tworząc ogromne góry elektrośmieci, z którymi nic nie da się zrobić” – mówi dr Xun Xiao z Uniwersytetu w Linköping.

„Musimy brać pod uwagę recykling podczas opracowywania nowych technologii ogniw słonecznych. Jeśli nie wiemy, jak je poddać przetworzeniu, może w ogóle nie powinniśmy wprowadzać ich na rynek” – dodaje.

Jedną z najbardziej obiecujących technologii są ogniwa perowskitowe – wyjaśniają badacze. Są one nie tylko stosunkowo tanie i łatwe w produkcji, ale także lekkie, elastyczne i przezroczyste. Można je więc umieszczać na różnych powierzchniach, nawet na oknach.

Jednocześnie są stanie przekształcić do 25 proc. energii słonecznej w elektryczność, co jest porównywalne z dzisiejszymi krzemowymi ogniwami słonecznymi.

„Wiele firm chce jak najszybciej wprowadzić ogniwa słoneczne z perowskitu na rynek, ale chcielibyśmy uniknąć powstania kolejnego wysypu odpadów. W tym projekcie opracowaliśmy metodę, dzięki której wszystkie części mogą być ponownie wykorzystane w nowym ogniwie perowskitowym, bez utraty jego wydajności” – mówi dr Niansheng Xu.

Ogniwa perowskitowe mają obecnie krótszą żywotność niż krzemowe, więc ważne jest, aby ich recykling był efektywny i przyjazny dla środowiska. Zawierają również niewielką ilość ołowiu, który jest niezbędny dla wysokiej wydajności, co dodatkowo stawia wysokie wymagania względem skutecznego procesu recyklingu.

Ponadto w wielu częściach świata istnieją przepisy prawne zobowiązujące producentów do zbierania i recyklingu zużytych ogniw słonecznych w zrównoważony sposób. Obecne metody przetwarzania wykorzystują tymczasem toksyczne, groźne dla środowiska substancje.

W nowym podejściu wykorzystuje się jednak głównie wodę.

„Możemy w ten sposób poddać recyklingowi wszystko – szkło ochronne, elektrody, warstwy perowskitu, a także warstwę transportującą ładunki” – mówi dr Xun Xiao.

Teraz naukowcy pracują nad rozwinięciem swojej metody tak, aby można było ją stosować w dużej skali.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/