Sposób i urządzenie do odzysku materiałów z krzemowych ogniw fotowoltaicznych.

Wynalazek powstał w trakcie realizacji pracy doktorskiej pt: „Procesy termiczne i chemiczne w recyklingu ogniw i modułów fotowoltaicznych z krystalicznego krzemu”
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kontrolowanej i automatycznej obróbki chemicznej powierzchni zużytych i wyeksploatowanych krzemowych ogniw fotowoltaicznych. Zgłoszony wynalazek umożliwia odzysk bazowego podłoża krzemowego i innych materiałów składowych komercyjnych ogniw i modułów fotowoltaicznych z krystalicznego krzemu. Z powierzchni wyeksploatowanego, zużytego krzemowego ogniwa fotowoltaicznego kolejno usunięte zostają:
- warstwa antyrefleksyjna ARC;
- metalizacja przednia i tylna;
- złącze półprzewodnikowe p- n.
Urządzenie umożliwia realizację obróbki chemicznej w szerokim zakresie temperatur, w czasie nie przekraczającym kilku minut. Urządzenia wykonane są z tworzyw sztucznych lub pokryte są warstwą ochronną (PTFE, PP). Istotą prezentowanego rozwiązania jest możliwość prowadzenie automatycznego procesu obróbki chemicznej zużytych komercyjnych ogniw krzemowych. Kontrolowane parametry procesu to: czas roztwarzania, temperatura oraz stężenie stosowanych mieszanin trawiących.

Wynalazek nadaje się do zastosowania w przemyśle fotowoltaicznym. Globalna tendencja promująca recykling- odzysk materiałów i ponowne ich wykorzystanie, przemawia za stosowaniem tego typu rozwiązania w skali przemysłowej. Komercyjne moduły fotowoltaiczne produkuje się i montuje w skali masowej od roku 1980. Z każdym rokiem ich udział w rynku zwiększa się dynamicznie. Producenci udzielają 20÷25 letniej gwarancji na swoje produkty- po tym okresie moduły fotowoltaiczne stają się odpadem. Dla przykładu ilość modułów wytworzonych i zamontowanych w roku 2000 należy skierować do recyklingu w roku 2020÷2025. Wzorem recyklingu np. materiałów aluminiowych należy również stosować recykling: odzysk i ponowne zastosowanie krzemu. W przypadku zastosowania instalacja do recyklingu ogniw i modułów fotowoltaicznych w sąsiedztwie już istniejącego zakładu produkującego moduły PV, możliwy będzie nie tylko odzysk i ponowne wykorzystanie odpadów poeksploatacyjnych ale także odpadów odpadu krzemowych generowanych na etapie produkcji, jak podają źródła stanowi on około 5% produkcji.

ogniwa fotowoltaiczne, krzem, recykling, odzysk materiałów, obróbka chemiczna, odnawialne źródła energii, krzemowe podłoże bazowe.

Zmniejszenie odpadów zalęgających na wysypiskach komunalnych w postaci zużytych, wyeksploatowanych i uszkodzonych komercyjnych modułów fotowoltaicznych z krystalicznego krzemu. Oszczędności materiałowe krzemu- odzyskany materiał może być z ponownie zawracany, jako pełnowartościowy materiał wtórny, do procesu produkcyjnego. Oszczędności energetyczne- odzyskiwany krzem jest dużej czystości nie są wymagane proces metalurgiczny i chemiczne jak ma to miejsce dla materiału pierwotnego SiO2. Poprawa wskaźników środowiskowych, oszczędności energetyczne – proces metalurgiczny wymaga dostarczenia znacznej ilości energii. Nie grozi mam wprawdzie wyczerpanie złóż krzemu ale koszty jego produkcji i oczyszczania są wysoki. Odzyskując materiał z urządzeń fotowoltaicznych, które osiągnęły kres eksploatacji odzyskujemy krzem dobrej jakości nadający się do ponownego zastosowania w przemyśle fotowoltaicznym.

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim