Afval omzetten in schat! Nieuw proces kan zilver en aluminium terugwinnen uit fotovoltaïsche cellen aan het einde van hun levensduur met een extractie van 95 procent

Onlangs hebben wetenschappers van de Universiteit van Leicester in het VK een nieuwe methode ontdekt om in minder dan 10 minuten 95 procent van de metalen (zilver en aluminium) uit fotovoltaïsche cellen aan het einde van hun levensduur terug te winnen. Deze methode zou goedkoper en milieuvriendelijker zijn dan de huidige recyclingmethode met minerale zuren.

De onderzoekers pasten de techniek toe op een zonnecel van kristallijn silicium van 12 × 15 cm en een gewicht van 2 g, die bestond uit een 100-microndikke siliciumwafel bekleed met een 100-nanometerdikke siliciumnitride antireflectielaag aan de voorzijde. , is de achterkant gecoat met een 20-micron dikke aluminium wafer.

De onderzoekers zeiden: "Eerst plaatsten we de zonnecel in een aluminiumchloride-oplossing. De aluminiumelektroden werden verwijderd van de siliciumwafer. We gebruikten ultrasone golven om het oplossen van aluminium te bevorderen, wat binnen enkele minuten gebeurde. Gezien de lage kosten van aluminium, is er misschien geen economisch voordeel voor het recyclen van aluminium, maar aluminiumzoutoplossingen kunnen worden gebruikt voor afvalwaterzuivering."

Ze leggen verder uit: "In de tweede stap wordt het zilver in de zonnecellen opgelost in cholinechloride of calciumchloridepekel met behulp van ijzerchloride, wat ongeveer 10 minuten duurt. Gevonden in kippenvoer en in grind dat op wegen wordt gebruikt om ijsvorming te voorkomen, het is gemakkelijk verkrijgbaar, goedkoop en lage toxiciteit."

"Interessant is dat ijzer opgelost in water geen zilver kan oxideren, maar ijzer opgelost in pekel wel. Het vervangen van water door pekel verbetert het vermogen van het ijzer om zilver te oxideren en verhoogt de oplosbaarheid van zilver in pekel. Dit komt door chloride-ionen in pekel. Zilverchloride is een vervolgens geprecipiteerd door water aan de pekel toe te voegen om chloride-ionen te verdunnen. Zilverchloride wordt gemakkelijk uit de oplossing gefilterd, "voegde hij eraan toe.

Uiteindelijk werd met het proces met succes zilverchloride teruggewonnen met een zuiverheid van 98 procent, en volgens de onderzoekers kan zilverchloride in een volgende stap worden omgezet in metallisch zilver, waardoor de zuiverheid wordt verhoogd. Het proces heeft geen invloed op siliciumwafels en nitride antireflectiecoatings, waardoor de mogelijkheid wordt geopend om siliciumwafels opnieuw te gebruiken in fotovoltaïsche panelen of ze voor andere toepassingen te verwerken.

Bovenstaande resultaten zijn echter verkregen in een laboratoriumomgeving en kunnen variëren op industriële schaal. Onderzoekers zijn echter van mening dat industrialisatie haalbaar is omdat ze chemicaliën gebruiken die goedkoop, weinig giftig en gemakkelijk verkrijgbaar zijn. De onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd in het "Journal of Cleaner Production".