Obróbka chemiczna krzemowych ogniw słonecznych jako najważniejszy etap w recyclingu modułów fotowoltaicznych

W ostatnich latach systemy fotowoltaiczne stają się bardzo popularne na całym świecie jako korzystne dla środowiska rozwiązanie problemów energetycznych. Problem, jak zagospodarować zużyte elementy systemów fotowoltaicznych, których ilość w przyszłości może być znaczna, nie został do tej pory rozwiązany. Konieczne jest opracowanie metody recyklingu i ponownego wykorzystania wycofanych z użycia elementów składowych systemów PV. W artykule przedstawiono sposób zagospodarowania krzemowych ogniw PV, pochodzących z wycofanych z użycia modułów. Z punktu widzenia wymaganej wysokiej jakości odzyskiwanych materiałów najważniejszym etapem proponowanej metody recyklingu są procesy chemiczne. Warunki prowadzenia procesu muszą być opracowane w taki sposób, aby uzyskać wysoką jakość krzemu z uwzględnieniem jego parametrów elektrycznych. Dla ogniw wykonanych z krystalicznego krzemu prowadzono następujące po sobie procesy usuwania poprzez wytrawianie kontaktów elektrycznych, warstwy antyrefleksyjnej oraz złącza n-p. Składy roztworów trawiących były dostosowywane do różnych rodzajów ogniw krzemowych. Podjęto próby opracowania składu uniwersalnej kąpieli trawiącej, przy czym konieczne okazało się wprowadzanie modyfikacji składu roztworu w zależności od rodzaju ogniw PV.

---

In recent years, photovoltaic power generation systems have been gaining unprecedented attention as an environmentally beneficial method to solve the energy problem. From the economic point of view the pure silicon, which can be recapture from the used cells, is the most important material due to its cost and shortage. In this article the issue of the reusability of silicon crystalline solar cells from the used or damaged modules has been proposed. The most important stage of this method, due to requested high quality of materials - is chemical treatment. The process regimes had to be developed in such a way that the high electric properties of the silicon were conserved. In case of crystalline silicon cells, the metallization, antireflective coating and p/n-junction were removed subsequently by etching. But there is no universal recipe which could be applied generally. The etching recipes have to be adapted to different cell technologies.