بازیافت پنل‌های خورشیدی فرسوده ارزشمند است

نخستین نسل پنل‌های فوتوولتاییک خورشیدی دیگر فرسوده شده‌اند و باید راه حلی برای دفع آلودگی اندیشیده شود.

اگر دفع پنل‌های خورشیدی به درستی انجام نشود، تاثیر مثبت آن‌ها روی محیط زیست از بین می‌رود. برای اجتناب از این مساله، دستورالعمل‌هایی برای پسماند‌های الکترویکی وجود دارد (مانند مشتقات تجهیزات برقی و الکترونیکی در اتحادیه اروپا، پسماند الکترونیک در ایالات متحده).

این دستورالعمل‌ها سازندگان ماژول‌های خورشیدی را متعهد به برگرداندن پنل‌های خورشیدی فرسوده و بازیافت آن‌ها می‌کند.

بخش اصلی یک ماژول خورشیدی از یک صفحه شیشه‌ای که به‌عنوان یک محافظ در برابر شرایط آب و هوایی و کثیفی‌ها عمل می‌کند، یک لایه پلاستیکی شفاف و پیل‌های خورشیدی فوتوولتاییک زیرین تشکیل می‌شود.

لایه بندی پشتی از طریق یک فویل پلاستیکی کامپوزیت ضد آب انجام می‌شود و کل ماژول خورشیدی روی یک قاب آلومینیومی تثبیت می‌شود. یک دیود هم بدین منظور تعبیه می‌شود که اطمینان حاصل شود تنها برق خورشیدی در یک جهت عبور می‌کند و در جهت دیگر تنها به عنوان عایق عمل می‌کند.

برق تولیدی از طریق کابل‌های اتصال از طریق یک اینورتر اجرایی می‌شود که ولتاژ dc جمع آوری شده را به انرژی ولتاژ ac تبدیل می‌کند. سپس، برق را می‌توان در خانه‌ها استفاده، در باتری ها ذخیره یا به شبکه برق تغذیه کرد.

رایج‌ترین ماده مورد استفاده در پنل‌های خورشیدی سیلیکون است. نیمه رسانا به سیلیکون تک کریستالی و چندکریستالی تقسیم می‌شود که برای ماژول‌های لایم ضخیم استفاده می‌شود. ماژول‌های لایه نازک اغلب سیلیکون بی شکل یا سلول های تلورید کادمیوم هستند.

برای دفع این سلول‌های خورشیدی دو گزینه وجود دارد: ماژول فوتوولتاییک از هم باز و توسط سازنده جمع آوری می‌شود.

ابتدا پنل‌های خورشیدی قدیمی از قاب آلومینیومی، کابل ها و قطعات الکترونیکی جدا می‌شوند. این ها می‌توانند مستقیماً بازیافت یا به قطعات کوچک تر تبدیل شوند.

پس از آن بسته به نوع سلول خورشیدی، جداسازی مواد نیمه رسانا از سایر مواد انجام می‌شود. در مورد پیل‌های خورشیدی سیلیکونی، یک جداسازی ترموشیمیایی به نام پیرولیز انجام می‌شود. در این شیوه، پلاستیک می‌سوزد و نیمه رسانا از شیشه جدا می‌شود که می‌تواند مستقیماً بازیافت شود. سیلیکون در یک مایع فلزی باقی می‌ماند.

در روش ته نشینی با pH، یک pH مشخص به صورت مصنوعی ایجاد می‌شود تا مواد جامد در مایع رسوب کند. به کمک سایر فرایندهای شیمیایی، ماده ته نشین شده فیلتر و متراکم می‌شود و می‌تواند برای تولید پیل‌های خورشیدی فوتوولتاییک جدید استفاده شود.

در کل، حدود ۹۵% مواد خورشیدی قابل بازیافت است. همزمان، تولید یک پنل فوتوولتاییک خورشیدی از مواد بازیافتی فقط ۳۰% انرژی لازم برای تولید یک ماژول خورشیدی جدید هزینه دارد. پس بازیافت پنل خورشیدی ارزش دارد.

آینده بازیافت پنل خورشیدی

 به منظور بهبود فرایندهای بازیافت پنل خورشیدی تحقیق لازم است تا بتوان در هزینه‌ها صرفه جویی کرد و درصد اجزای بازیافتی را افزایش داد.

برای مثال، موسسه فرانهوفر آلمان برای ساخت پنل‌های خورشیدی کار می‌کنند که بتواند در محل باز و بسته شود.

در این شیوه می‌توان پیل‌های خورشیدی فرسوده را بدون عوض کردن سایر اجزای پنل مانند فلزات، قاب یا بخش‌های الکترونیک تعویض کرد.

ترجمه: مهندس نیره شمشیری