Перовскитите са група материали с една и съща структура, свръхпроводими и с голямо магнитосъпротивление. Затова и този материал е така привлекателен за фотоволтаичната индустрия – значително повишава ефективността на т.нар. тандемни модули със силиций и може да се произвежда на ниска цена. Промишлената му зрялост едва сега започва. Производителят Oxford-PV наскоро обяви доставката на първите серийно произведени соларни модули.
Когато перовскитовите модули станат широко достъпни на пазара, много бъдещи соларни модули със сигурност ще се основават на тази технология поради високата ѝ ефективност. Докато в началото на фотоволтаичната индустрия почти никой от производителите не се е замислял за рециклирането, сега тази тема е в дневния ред на сектора. Устойчивостта и кръговата икономика придобиват все по-голямо значение. Това прави още по-важно да се мисли за последващо рециклиране при разработването на нова технология. В края на експлоатационния живот на фотоволтаичния модул високото ниво на рециклируемост и повторна употреба е по-важно от всякога.
Центърът за изследвания в областта на слънчевата енергия и водорода (ZSW) работи по тази задача заедно с компаниите Solaveni и Solar Materials в рамките на изследователския проект PeroCycle. Целта на изследователския екип е да разработи промишлен процес на рециклиране, който да позволи оптимално използване на модулите след изтичане на експлоатационния им срок. За тази цел като първа стъпка в ZSW се произвеждат и капсулират перовскитни минимодули.
На втория етап капсулираните перовскитни модули се отделят от индустриалния партньор Solar Materials с помощта на термомеханични процеси. При това се проверява дали стъкло-полимерният композит и по този начин стъклото като цяло могат да бъдат ефективно отделени от абсорбиращия материал от перовскит. За разлика от конвенционалното раздробяване, този процес не включва смесване с други материали. Поради това стъклото може да бъде рециклирано. Перовскитовият абсорбиращ материал се събира по видове.
След разделянето на материалите следва третата стъпка: разработване и оптимизиране на процеса на рециклиране на перовскит в Solaveni. За процеса на рециклиране се използват собствено разработени, незапалими, рентабилни и щадящи околната среда системи за разтворители, които правят токсичните разтворители излишни. Избягва се използването на екстремни условия, като например високи температури. Новият подход намалява потреблението на енергия и отпадъците, като по този начин минимизира разходите и въздействието върху околната среда. Бъдещият процес на рециклиране включва химически и физични методи на обработка. Целта е да се възстановят поне 90% от материала перовскит с чистота 99%.
Използване на рециклирани материали за нови модули
На четвъртия и последен етап от получените материали в ZSW се произвежда нов модул от перовскит. За тази цел се използват рециклираният перовскитов абсорбиращ материал и рециклираното стъкло. Изследователите в лабораторията за материали се стремят да постигнат от рециклираните материали поне 90 % от ефективността на прясно произведените референтни образци.
Снимка: Kelly Nash.