Čínská akademie věd vyvinula novou techniku. Ta používá netoxický limonen jako činidlo pro řízení stupně expanze EVA během procesu dekapsulace fotovoltaických modulů na konci životnosti. Navrhovaný přístup údajně dosahuje úplné delaminace skla a zadní vrstvy bez nadměrného poškození solárních článků.
Skupina vědců vedená Čínskou akademií věd (CAS) vyvinula novou metodu, jak oddělit ethylen-vinylacetátovou (EVA) zapouzdřenou látku ze solárních modulů na konci jejich životního cyklu.
,,Náš výzkum ukazuje, že kontrola stupně expanze EVA je zásadní pro účinnou delaminaci,“ řekl hlavní autor výzkumu Dong Wang. „Na základě toho jsme pečlivě vybrali přírodní limonen jako zelené rozpouštědlo. Při určitých koncentracích a teplotách může limonen vyvolat vhodnou expanzi EVA a účinně narušovat vazby na rozhraní. A to aniž by došlo k nadměrné expanzi a poškození solárních článků. Tento proces umožňuje kompletní delaminaci skla.“
Limonen je chemická látka, která se nachází v kůře citrusových plodů, jako jsou citrony, limetky a pomeranče. A podle výzkumného týmu usnadňuje řízené bobtnání EVA v procesu nové techniky dekapsulace. Což zase zabraňuje narušení buněk v důsledku nerovnoměrné síly během bobtnat.
Nová metoda oddělení ethylen-vinylacetátové (EVA) zapouzdřené látky ze solárních modulů
„Toto činidlo chemicky nereaguje s EVA a to vyvolává hlavně ovladatelné bobtnání EVA. Což vytváří podmínky pro efektivní recyklaci činidla,“ vysvětlil dále Wang. A dodal, že toto netoxické činidlo dosahuje separace mezi vrstvami narušením silanových skupin na povrch skla a spodní vrstvy v kontaktu s EVA.
Vědci provedli řadu experimentálních testů ve dvouvrstvém skleněném reaktoru a ultrazvukovém reaktoru s konstantní teplotou pro generování ultrazvukových fyzikálních polí. Rychlost separace skla se stanovila pomocí metody vážení, zahrnující měření hmoty skla před a po separaci pomocí elektronických vah.
Použili také termogravimetrickou analýzu (TGA) a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopii (XPS) k analýze chemického složení a vazebného mechanismu na rozhraní mezi EVA, sklem, solárními články a zadní vrstvou.
Analýza ukázala, že nová technika dekapsulace je údajně schopna rozbít vazby v oblasti adhezivního rozhraní bez nadměrného poškození solárních článků. ,,Toto kontrolované bobtnání se ukázalo jako nezbytné pro účinnou delaminaci, jak dokládá stupeň bobtnání a morfologické změny,“ uvedli akademici.
,,Za optimalizovaných experimentálních podmínek můžeme plně oddělit sklo a zadní vrstvu. Což umožnilo úplné obnovení krystalických křemíkových solárních článků,“ dodal Wang s tím, že úprava koncentrace limonenového roztoku byla klíčem k účinné regulaci expanze z EVA. ,,Ve spojení s fyzikálním polem ultrazvuku urychlujeme pronikání rozpouštědla a rozbití příčných vazeb. Čímž zvyšujeme účinnost separace.“
Výzkumný tým představil navrhovaný přístup ve studii „Účinná metoda dekapsulace pro fotovoltaické moduly: limonenem indukované EVA kontrolované bobtnání při sonikaci a analýze mechanismu rozpojování“, publikované v Journal of Cleaner Production.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
