Mikrotalasna tehnologija izumljena na Univerzitetu Mackuarie će poboljšati proizvodnju solarnih ćelija i olakšati njihovo recikliranje.
Tokom proizvodnje solarnih panela, silicijum prolazi kroz nekoliko visokotemperaturnih procesa poznatih kao žarenje. Trenutno se ćelije kuvaju u pećnici.
Ali u radu objavljenom u časopisu Applied Phisics Letters ove nedelje, tim predvođen višim predavačom dr Binešom Putenom Vetilom sa Tehničke škole pokazao je da je grejanje korišćenjem mikrotalasnog zračenja skoro jednako efikasno. Osim toga, štedi znatno vreme i energiju i ima druge prednosti.
Pošto mikrotalasno zračenje selektivno zagreva silicijum, to dovodi do skoro trenutnih efekata uz ogromne uštede energije. Ovo je delimično zato što je ostatak laminiranog panela od stakla, plastike i aluminijuma uglavnom ostao nepromenjen. I to svojstvo koje je dovelo do neočekivane koristi od reciklaže za koju grupa čeka patent.
Pod mikrotalasnom obradom, plastični premaz (etilen vinil acetat) koji štiti silikonsku ploču od vlage i kontaminacije omekšava do tačke u kojoj se može mehanički oljuštiti. To znači da se ploča može lako odvojiti i njene komponente ponovo koristiti bez upotrebe jakih hemikalija.
„Do sada je bilo ekonomski logično da se ploče jednostavno odlažu na deponiju“, kaže dr Veettil. „U retkim slučajevima kada se recikliraju, zgnječite panele, zagrejete ih na oko 1400°C i perete ih hemikalijama da biste uklonili plastiku – proces koji zahteva energiju. Ali sada, kako su solarni paneli počeli da se instalirane u ogromnom broju pre oko 20-30 godina dostižu kraj svog života i povlače se iz upotrebe, vlade zahtevaju da se recikliraju.“
Žarenje u mikrotalasnoj pećnici ima nekoliko drugih prednosti. Sposobnost fokusiranja mikrotalasnog zračenja znači da zagrevanje koje ono izaziva može biti selektivno i visoko podešeno. Neki od novijih panela, na primer, koriste ono što je poznato kao tehnologija heterospojnice, gde se kristalni i amorfni silicijum prepliću. U ovim ćelijama, brže, bolje usmereno žarenje je veoma korisno.
Precizno fokusiranje takođe znači da se žarenje može usmeriti na određene delove solarnog panela, što ga čini idealnim za žarenje solarnih panela sa složenijim unutrašnjim strukturama proizvedenim za posebne namene.
I, za razliku od pećnice u kojoj se sve vrste hemijskih supstanci izbacuju sa zidova, mikrotalasno žarenje se odvija u čistom okruženju. „Tako da je manje kontaminacije“, kaže dr Veettil. „I ceo proces se može preduzeti na sobnoj temperaturi.“
U Mackuarieu je u toku nekoliko drugih projekata koji uključuju solarne ćelije i održivu energiju. Jedan od koautora rada za žarenje, vanredni profesor Shujuan Huang, predvodi grupu koja se bavi mikrotalasnim žarenjem u solarnim ćelijama perovskita. Perovskiti su grupa kristalnih minerala sa poluprovodničkim svojstvima koji bi se u budućnosti mogli koristiti za solarne ćelije jer su fleksibilni, lagani i jeftini za proizvodnju.
U ovom slučaju, mikrotalasno zračenje proizvelo je efikasnije solarne ćelije u poređenju sa konvencionalnim metodama žarenja, ali razlog nije jasan. Delimično se radi na odgovoru na to pitanje.
