Megújuló energiaforrások

A Midsummer svéd napenergia szakértő a Chalmers Műszaki Egyetemmel közösen egyedi eljárást fejlesztett ki a ritka fémek újrahasznosítására

Szoros együttműködésben a svédországi Chalmers Műszaki Egyetem Christian Ekberg nevű professzorával és Anna Gustafsson nevű PhD-hallgatójával a Midsummer egyedi eljárást fejlesztett ki azoknak a CIGS-anyagoknak az újrahasznosítására, amelyek nem kerülnek a napelembe. Az eljárás lehetővé teszi a porlasztandó targetből visszamaradt anyag (30-40 százalékos), valamint a gép maszkjaira felkerülő anyag visszanyerését.

– Az ilyen típusú anyagok újrahasznosítását általában az anyag finomítatlan formában való olvasztásával érik el – mondja Sven Lindström, a Midsummer ügyvezető igazgatója. – Ez az új, egyedi eljárás sokkal finomabb, mivel lehetővé teszi az összes szelén eltávolítását, mielőtt az anyagot különböző savakkal összetevőire bontják. A gallium és az indium drága és ritka földfémek. Ez az egyedi eljárás lehetővé teszi az anyagok költségének drasztikus csökkentését, valamint a Föld korlátozott erőforrásainak megőrzését.

Az eljárás egyedisége abban rejlik, hogy oxigénnel távolítja el a szelént, ezáltal megkönnyítve a megmaradt oxidált fémek kezelését. Ez kitűnő, mivel a szelén bizonyos reakciókban mérgező gázokat képezhet.

– A CIGS anyagot porrá őrlik, majd oxigént folyatnak rá – mondja Anna Gustafsson, a svédországi Chalmers Műszaki Egyetem PhD-hallgatója. – Ezzel a módszerrel SeO2 keletkezik, és az összes szelén elválasztódik a fémektől. Az elválasztott szelént ezután igen nagy (5N fölötti, 99,999%) tisztaságon lehet visszanyerni, így további tisztítás nélkül könnyen újrahasználható a napelem-gyártás folyamán.

A Midsummer nemrég rozsdamentes acélra való porlasztással nagy hatékonyságú eljárást fejlesztett ki a kadmiummentes CIGS napelemek gyártása terén. A folyamat összes lépésében alkalmazott porlasztással a napelemek termelési ciklusa drasztikusan lerövidíthető, és kadmiummentesen lehet előállítani őket a könnyű, rugalmas moduloknak megfelelő rozsdamentes acél szubsztrátokon – mindez egy rendkívül versenyképes módszert eredményez, amely lehetővé teszi a magas hatásfokú vékonyrétegű CIGS napelemek gyártását. Egy teljesen száraz és teljes vákuumos eljárásról van szó, amely csökkenti a tisztaterek stb. szigorú követelményét.

A Midsummer forradalmi jelentőségű, porlasztással történő napelem-gyártási módját használva a napcellákat rugalmas moduloknak megfelelő rozsdamentes acélon lehet előállítani kadmiummentes puffer-réteggel. A kadmium és összetevői rendkívül mérgezőek. Ismert, hogy e fémnek való kitettség rákot és egyéb betegségeket okoz. A termelésben dolgozó személykre való tekintettel kívánatos a kadmium kerülése a gyártási folyamat során. A kadmiummentes termelés általában könnyebbé teszi a vékonyrétegű CIGS napelemek gyártására való hajlamot.

A napelemek vékonyabbak és könnyebbek a tradicionális, üvegből készült szilícium napelemeknél. Nem toxikusak (kadmiummentesek), és keret nélkül gyárthatók, ezáltal ideálisak az épületekre és a városokban közlekedő járművekre való telepítésre. A CIGS napelemek rugalmasak és hajlékonyak.

A Midsummer egy, az optikai lemezek gyártására alkalmas berendezések és a fotómaszk ipar területén gyökerekkel rendelkező svéd vállalat. A gyors és hatékony termelési eljárást elősegítő porlasztás területén birtokolt szakértelem segítségével a Midsummer olyan gyártosorokat fejleszett ki, amelyek lehetővé teszik a rugalmas vékonyrétegű CIGS napelemek nagy hatékonyságú és költséghatékony gyártását.

A Midsummer CIGS cellái hasonlítanak a kristályos szilícium napelemekhez, de rozsdamentes acél szubsztrátra viszik fel őket. Így a cellák nemcsak hagyományos nappanelek készítésere alkalmasak, hanem olyan könnyű panelek készítésére is, amelyeket membrán tetőkre, hulladéklerakókra és más olyan szerkezetekre lehet telepíteni, amelyeken nem alkalmazhatók a tradicionális üveg modulok.