Công nghệ mới thu hồi silicon từ các tấm PV hết tuổi thọ đạt tỷ lệ 98,9%

Tác giả chính của nghiên cứu, Junn Loh, cho biết, phương pháp tiếp cận của NTU đã chứng minh tỷ lệ thu hồi và độ tinh khiết cao hơn so với các công nghệ thu hồi silicon hiện có. “Chúng tôi đã sử dụng silicon thu hồi làm cực dương pin lithium-ion và kiểm tra hiệu quả của nó. Kết quả cho thấy hoạt động tương tự như silicon mới mua trên thị trường”, Juun Loh cho hay.

Trong bài báo tựa đề  “Đơn giản hóa việc thu hồi silicon từ chất thải quang điện cho phép pin lithium-ion bền vững, hiệu suất cao” xuất bản trên tạp chí Solar Energy Materials and Solar Cells, nhóm nghiên cứu ở NTU giải thích rằng các phương pháp phổ biến để tái chế silicon từ các tấm PV sử dụng hai thuốc thử – axit nitric (HNO3) và kali hydroxit (KOH) – để tách kim loại khỏi tế bào silicon. Mặc dù hiệu quả và khả năng tiếp cận của chúng, hai thuốc thử này tạo ra cả dung dịch xử lý sau có tính axit và kiềm cần được xử lý riêng và cần xử lý để loại bỏ lớp phủ chống phản chiếu (ARC) từ silicon thu hồi.

“Riêng KOH trong phương pháp thuốc thử kép có tác động bất lợi đến hiệu suất thu hồi và độ tinh khiết của sản phẩm silicon sau thu hồi”, các nhà nghiên cứu cho biết thêm.

Công nghệ mới tái sử dụng silicon từ các tấm PV hết tuổi thọ đạt tỷ lệ thu hồi 98,9%. Nguồn ảnh: Internet

Đối với quy trình mới của NTU, nhóm đề tài chỉ sử dụng một thuốc thử – axit photphoric (H3PO4). Thuốc thử này được sử dụng dưới dạng vữa (bột nhão) nên loại bỏ được ARC và bằng cách nhắm trực tiếp vào lớp ARC, vì vậy việc  tách bạc (Ag) và nhôm (Al) khỏi bề mặt tấm wafer dễ dàng hơn.

Các nhà khoa học cho biết, kỹ thuật được đề xuất có thể tách Al và tách các điện cực Ag khỏi tấm quang điện mặt trời một cách hiệu quả, đồng thời có khả năng loại bỏ ARC với lượng kết tủa tạo ra tối thiểu trong quá trình xử lý. “Việc sử dụng H3PO4 không dẫn đến sự hòa tan Si, như đã thấy trong cả hai phương pháp thuốc thử kép truyền thống, vì vậy kỹ thuật mới đạt tỷ lệ thu hồi 98,9% với độ tinh khiết 99,2%”, đại diện nhóm nghiên cứu cho hay.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng silicon tái chế trong cực dương của pin lithium-ion và nhận thấy nó hoạt động tương tự như silicon mới mua trên thị trường.

“Hiệu suất giữa pin lithium-ion dựa trên silicon thu hồi và silicon mới tương đương nhau. Phương pháp thu hồi silicon của chúng tôi nhanh hơn và rẻ hơn, hy vọng sẽ là động lực tích cực cho sự phát triển của pin xe điện. Ngoài xe điện, còn có những ứng dụng tiềm năng khác, nhất là các thiết bị nhiệt điện”, đồng tác giả nghiên cứu Sim Ying bổ sung thêm.