İsveçli güneş enerji uzmanı Midsummer ve Chalmers Teknik Üniversitesi nadir metallerin geri dönüşümü için özel işlem geliştirdi.
Düşük maliyetli esnek ince film CIGS güneş hücreleri imalatında kullanılan üretim hatlarının önde gelen tedarikçilerinden Midsummer, ince film CIGS güneş hücreleri imalatı esnasında oluşan indiyum ve galyum gibi nadir metal artıklarının geri kazanımı için özel bir yöntem geliştirdi.
Midsummer, İsveç Chalmers Teknik Üniversitesinde görevli Profesör Christian Ekberg ve doktora öğrencisi Anna Gustafsson ile yakın işbirliğiyle güneş hücresinde kullanılamayan CIGS materyallerini geri dönüştürmek için özel bir işlem geliştirdi. Bu işlem, hedeflere püskürtme sonrası oluşan artıklar (yüzde 30 ila 40) ve makinenin içindeki maskelerde biriken materyalleri geri kazandırıyor.
“Genellikle bu tarz materyaller geri dönüştürülürken materyaller arıtılmadan eritilir. Ancak bu yeni ve özel yöntem, farklı asitlerle materyalin bileşenlerini çözmeden önce bütün selenyumu çıkarmayı olası kıldığı için çok daha iyi,” diyor Midsummer’in Genel Müdürü Sven Lindström. “Galyum ve indiyum pahalı nadir toprak materyalleri ve bu özel yöntem hem materyal maliyetini önemli ölçüde azaltmayı hem de dünyanın kısıtlı kaynaklarını korumayı mümkün kılıyor”. Bu işlemin benzersiz özelliği oksijen vasıtasıyla selenyumu ayrıştırması ve böylece kalan oksitlenmiş metalleri işlemeyi kolaylaştırması. Selenyum kimi tepkimelerle toksik gaz oluşturabildiğinden bu yöntem çok iyi.
“CIGS materyali toz haline getiriliyor ve materyalin üstüne oksijen salınıyor” diyor İsveç Chalmers Teknik Üniversitesi doktora öğrencisi Anna Gustafsson. “Bu yöntem SeO2’nin oluşmasını sağlıyor ve tüm selenyum metallerden ayrıştırılıyor. Ayrıştırılmış selenyum bundan sonra daha fazla arıtıma gerek kalmadan çok yüksek saflıkta (5N’den yüksek saflık, %99.999) geliştirilerek güneş hücresi üretiminde kolayca kullanılabiliyor.
Midsummer yakın geçmişte kadmiyumsuz CIGS için püskürtme yöntemiyle paslanmaz çelikte yüksek verimli işlem geliştirdi. İşlem aşamalarının tamamında püskürtme yöntemi kullanılarak, güneş hücreleri üretimi aşamaları önemli derecede kısaltılıyor, güneş hücreleri kadmiyumsuz yapılabiliyor ayrıca hafif ve esnek modüller için uygun olan paslanmaz çelik tabakalara imal edilebiliyor ki bunların hepsi yüksek verimlilikli ince film CIGS hücreleri üretmek için son derece rekabetçi bir yönteme katkı sağlıyor. İşlem, komple kuru bir işlem ve aynı zamanda temiz oda vs. ihtiyacını daha az gerektiren komple bir vakum işlemi.
Midsummer’in devrimci püskürtmeyle güneş hücreleri imalat yöntemi kullanılarak güneş hücreleri, esnek modüller için uygun olan paslanmaz çeliğe ve tampon tabakada hiçbir kadmiyum olmadan imal edilebilir. Kadmiyum ve bileşikleri yüksek derecede zehirlidir ve bu metale maruz kalmanın kanser ve başka hastalıklara neden olduğu bilinmektedir. İmalat aşamasında üretim personeli açısından kadmiyumdan kaçınmak istenmektedir ve bu ince film CIGS güneş hücreleri imalatına başlamayı genel olarak kolaylaştırır.
İnce film CIGS güneş panelleri camdan yapılan klasik silikon güneş hücrelerinden daha ince ve hafif ayrıca zehirsiz (kadmiyum içermiyor) ve çerçevesiz yapılabildiğinden binalar ve şehirlerdeki araçlar için idealdir. Paneller aynı zamanda esnektir ve bükülebilir.
Midsummer kökleri optik disk imalat ekipmanları ve fotomaske endüstrisine dayanan bir İsveç şirketidir. Hızlı ve verimli imalat işlemlerinde püskürtme yöntemini kullanma uzmanlığı sayesinde Midsummer yüksek verimli ve düşük maliyetli esnek ince film CIGS güneş hücreleri imalatı için üretim hatları geliştirmiştir.
Midsummer’in CIGS hücreleri kristal silikon güneş hücreleri görünümündedir ancak paslanmaz çelik tabakaya imal edilmiştir. Bu uygulama, hücreleri sadece sıradan güneş panelleri için değil aynı zamanda membran çatılar, dolgu zeminler ya da klasik cam modüllerin kullanılamadığı diğer alanlarda kullanılan esnek, hafif paneller için de uygun yapmaktadır.
www.solarexmagazine.com
19.02.2014
