Une technologie micro-ondes inventée à l’Université Macquarie améliorera la fabrication des cellules solaires et facilitera leur recyclage.
Lors de la fabrication des panneaux solaires, le silicium passe par plusieurs processus à haute température connus sous le nom de recuit. Actuellement les cellules sont cuites dans un four.
Mais dans un article publié dans le US Journal Utilized Physics Letters, une équipe dirigée par le maître de conférences Dr Binesh Puthen Veettil de la College of Engineering a montré que le chauffage par rayonnement micro-ondes est presque aussi efficace. De as well as, il permet un get de temps et d’énergie considérable et présente d’autres avantages.
Parce que le rayonnement micro-ondes chauffe sélectivement le silicium, il conduit à des effets quasi instantanés avec des économies d’énergie massives. C’est en partie parce que le reste du panneau stratifié de verre, de plastique et d’aluminium n’est en grande partie pas affecté. Et cette propriété qui a conduit à un avantage de recyclage inattendu pour lequel le groupe a un brevet en instance.
Avantages du recyclage
Sous traitement aux micro-ondes, le revêtement en plastique (éthylène-acétate de vinyle) qui protège la plaque de silicium de l’humidité et de la contamination se ramollit au point de pouvoir être décollé mécaniquement. Cela signifie que la plaque peut être facilement délaminée et ses composants réutilisés sans utiliser de produits chimiques agressifs.
“Jusqu’à présent, il était logique sur le plan économique de simplement jeter les panneaux à la décharge”, déclare le Dr Veettil. “Dans les rares cas où ils sont recyclés, vous écrasez les panneaux, les chauffez à environ 1400°C et les lavez avec des produits chimiques pour enlever le plastique – un processus très énergivore. Mais maintenant, alors que les panneaux solaires qui ont commencé à être installés en grand nombre il y a environ 20 à 30 ans arrivent en fin de vie et sont déclassés, les gouvernements exigent qu’ils soient recyclés.”
Recuit sélectif
Le recuit aux micro-ondes présente plusieurs autres avantages. La capacité de focaliser le rayonnement micro-ondes signifie que le chauffage qu’il induit peut être sélectif et hautement ajusté. Certains des panneaux les moreover récents, par exemple, utilisent ce que l’on appelle la technologie à hétérojonction, où le silicium cristallin et amorphe est entrelacé. Dans ces cellules, un recuit plus rapide et mieux dirigé est très avantageux.
Une focalisation précise signifie également que le recuit peut être dirigé vers des events spécifiques du panneau solaire, ce qui le rend idéal pour le recuit de panneaux solaires avec des buildings internes in addition complexes fabriquées à des fins spéciales.
Et, contrairement à un 4 où toutes sortes de substances chimiques sont rejetées des parois, le recuit micro-ondes se déroule dans un environnement propre. “Il y a donc moins de contamination”, explique le Dr Veettil. “Et l’ensemble du processus peut être effectué à température ambiante.”
Nouveaux matériaux
Plusieurs autres projets impliquant des cellules solaires et de l’énergie long lasting sont en cours à Macquarie. L’un des co-auteurs de l’article sur le recuit, le professeur agrégé Shujuan Huang, dirige un groupe qui étudie le recuit micro-ondes dans les cellules solaires à pérovskite. Les pérovskites sont un groupe de minéraux cristallins aux propriétés semi-conductrices qui pourraient, à l’avenir, être utilisés pour les cellules solaires auto ils sont flexibles, légers et peu coûteux à produire.
Dans ce cas, le rayonnement micro-ondes a produit des cellules solaires furthermore efficaces par rapport aux méthodes de recuit conventionnelles, mais la raison n’est pas claire. Les travaux en cours visent en partie à répondre à cette concern.
Les recherches du Dr Veettil en collaboration avec l’école de photovoltaïque de l’UNSW ont été lancées avec un financement du Centre australien pour le photovoltaïque avancé et ont été soutenues par le gouvernement australien par le biais de l’Agence australienne des énergies renouvelables.
Le Dr Binesh Puthen Veettil est ingénieur en électronique à la Macquarie University Faculty of Engineering et s’intéresse particulièrement aux énergies renouvelables.