سلول های خورشیدی برای محیط زیست خوب، اما دارای معایبی هستند. ساخت آنها گران است و راه های محدودی برای بازیافت آنها وجود دارد. اما محققان تکنیک تولید جدیدی را توسعه داده اند که ممکن است هر دوی این مسائل را برطرف کند.
به گزارش سیناپرس، به خوبی مشخص شده که انرژی خورشیدی برای محیط زیست مفید است. این منبع هیچگونه انتشار مستقیم گازهای گلخانه نداشته و نور خورشید یک منبع تجدیدپذیر است که به این زودی تمام نمی شود.
پنل های خورشیدی از سلول های خورشیدی تشکیل شده اند که انرژی نور خورشید یا نور مصنوعی را مستقیماً از طریق اثر فتوولتائیک به الکتریسیته تبدیل می کنند. اما معایب ساخت پنل‌های خورشیدی این است که تولید سلول‌های خورشیدی بسیار انرژی‌زا بوده و راه‌های محدودی برای بازیافت آنها پس از پایان عمرشان وجود دارد.
اکنون محققان ممکن است راه حلی داشته باشند. تیمی از دانشگاه مک‌کواری استرالیا یک فرآیند ساخت سلول‌های خورشیدی بهبود یافته و سریع را توسعه داده اند که مزیت بیشتری برای بازیافت آنها دارد.
سیلیکون رایج ترین ماده نیمه هادی است که در سلول های خورشیدی استفاده می شود. برای ساخت پنل های خورشیدی، سیلیکون تحت یک فرآیند عملیات حرارتی به نام آنیلینگ قرار می گیرد که خواص فیزیکی و عملکرد آن را تغییر می دهد. بازپخت در حال حاضر در یک کوره انجام می شود و به دمای بین ۹۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد نیاز دارد.
محققان دریافتند: استفاده از تشعشعات مایکروویو برای گرم کردن سیلیکون تقریباً به اندازه استفاده از کوره کارآمد است. گرمایش مایکروویو در حال حاضر در صنایع لاستیک، سرامیک و چوب به دلیل بهره وری انرژی، سرعت و یکنواختی گرمایش و صرفه اقتصادی استفاده می شود.
تشعشعات مایکروویو به طور انتخابی سیلیکون را گرم کرده و فرآیند بازپخت را سریعتر و بسیار کارآمد می کند. علاوه بر این، مایکروویوها را می توان متمرکز کرده و برای گرم کردن انتخابی بخش های پانل خورشیدی استفاده کرد که آنها برای بازپخت پنل های خورشیدی جدیدتر که از فناوری هتروجانکشن استفاده می کنند، خوب است. گفتنی است که بر خلاف کوره ای که مواد شیمیایی را در طی فرآیند گرمایش جمع می کند، بازپخت مایکروویو تمیز است.
بینش ویتیل (Binesh Veettil) نویسنده اصلی این مطالعه گفت: بنابراین، آلودگی کمتری وجود دارد و کل فرآیند را می توان در دمای اتاق انجام داد. محققان از طریق آزمایشات خود با بازپخت در مایکروویو، یک مزیت اضافی را کشف کردند: مایکروویو باعث شد تا پوشش پلاستیکی که از صفحه سیلیکونی در برابر رطوبت و آلودگی محافظت می کند، نرم شود. این موضوع بدان معنی است که می توان پوشش را جدا کرد و از اجزای صفحه دوباره استفاده کرد.
به گزارش سیناپرس، ویتیل در پایان گفت: تا کنون، تخلیه پانل ها در محل دفن زباله منطقی بود. در موارد نادری که این پنل ها بازیافت می‌شوند، پانل‌ها خرد شده و آنها را تا حدود ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد حرارت می دهند که فرآیندی بسیار انرژی بر است.
شرح کامل این مطالعه در مجله Applied Physics Letters منتشر شده است.
مترجم: فاطمه امینی
No tags for this post.