ให้ความรู้เกี่ยวกับการรีไซเคิล

วันนี้มีเซลล์แสงอาทิตย์สองประเภทหลัก ที่พบมากที่สุดคือซิลิโคนและคิดเป็น 90 เปอร์เซ็นต์ของตลาด อีกประเภทหนึ่งเรียกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง ซึ่งจะใช้เทคโนโลยีย่อยหลัก 3 ชนิด ซึ่งหนึ่งในนั้นเรียกว่า CIGS (Copper Indium Gallium Selenide) และประกอบด้วยชั้นของโลหะต่างๆ รวมทั้งอินเดียมและเงิน เซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน นอกจากนี้ยังสามารถดัดงอได้และปรับเปลี่ยนได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้ในพื้นที่ต่างๆ ได้หลากหลาย ปัญหาคือความต้องการอินเดียมและเงินอยู่ในระดับสูง และการผลิตที่เพิ่มขึ้นมาพร้อมกับปริมาณของเสียจากการผลิตที่เพิ่มขึ้น ซึ่งมีส่วนผสมของโลหะมีค่าและสารอันตราย จึงสามารถแยกโลหะที่น่าดึงดูดใจออกจากสารอื่นๆ ได้ ดังนั้น "สิ่งสำคัญคือต้องกำจัดสิ่งปนเปื้อนและรีไซเคิล เพื่อให้วัสดุกลับมาสะอาดมากที่สุดอีกครั้ง จนถึงขณะนี้ มีการใช้ความร้อนสูงและสารเคมีจำนวนมากเพื่อให้ประสบความสำเร็จ การรีไซเคิล ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีราคาแพงและไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม Ioanna Teknetzi นักศึกษาระดับปริญญาเอกจาก Department of Chemistry and Chemical Engineering ซึ่งร่วมกับ Burcak Ebin และ Stellan Holgersson ได้ตีพิมพ์ผลงานใหม่ในวารสารSolar Energy Materials and Solar Cells ตอนนี้การวิจัยของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ากระบวนการรีไซเคิลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสามารถให้ผลลัพธ์เดียวกันได้ "เราคำนึงถึงทั้งความบริสุทธิ์และสภาวะการรีไซเคิลที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และศึกษาวิธีแยกโลหะในเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางในสารละลายที่เป็นกรดด้วยวิธีที่ 'ใจดี' มากโดยใช้วิธีการที่เรียกว่าการชะล้าง นอกจากนี้ เรายังต้องใช้สารเคมี แต่ไม่มีที่ไหนใกล้เคียงเท่าวิธีการชะล้างแบบก่อนๆ ในการตรวจสอบความบริสุทธิ์ของอินเดียมและเงินที่นำกลับมาใช้ เรายังวัดความเข้มข้นของสิ่งเจือปนที่เป็นไปได้ และเห็นว่าการปรับให้เหมาะสมสามารถลดสิ่งเหล่านี้ได้" Ioanna Teknetzi กล่าว นักวิจัยแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะกู้คืนแร่เงินได้ 100 เปอร์เซ็นต์และอินเดียมประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์ กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องโดยไม่ต้องเพิ่มความร้อน "ใช้เวลาหนึ่งวัน ซึ่งนานกว่าวิธีดั้งเดิมเล็กน้อย แต่ด้วยวิธีการของเรา วิธีนี้คุ้มค่ากว่าและดีต่อสิ่งแวดล้อม ความหวังของเราคือการวิจัยของเราสามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการรีไซเคิลและปูพื้น วิธีการใช้วิธีการในระดับที่ใหญ่ขึ้นในอนาคต" Burcak Ebin กล่าว วิธีการ 1. ฟิล์มจากเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับการวิเคราะห์โดยคำนึงถึงวัสดุ องค์ประกอบทางเคมี ขนาดอนุภาค และความหนา เซลล์แสงอาทิตย์ถูกวางในภาชนะที่มีสารละลายกรดที่อุณหภูมิที่ต้องการ การกวนใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการละลายโลหะในสารละลายกรด กระบวนการนี้เรียกว่าการชะล้าง 2. ประเมินประสิทธิภาพการชะล้างและปฏิกิริยาเคมีโดยการวิเคราะห์ตัวอย่างที่ถ่ายในเวลาที่กำหนดระหว่างกระบวนการชะล้าง โลหะต่างๆ จะถูกชะล้างในเวลาที่ต่างกัน ซึ่งหมายความว่าสามารถหยุดกระบวนการก่อนที่โลหะทั้งหมดจะเริ่มละลาย ซึ่งส่งผลให้มีความบริสุทธิ์สูงขึ้น 3. เมื่อการชะล้างเสร็จสิ้น โลหะที่ต้องการจะอยู่ในสารละลายในรูปของไอออน และสามารถทำให้บริสุทธิ์ได้ง่ายเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ใหม่