Большой прорыв в переработке солнечных панелей

Исследователи открывают экологически чистый способ переработки кремния, используемого в солнечных батареях, в наночастицы.

Солнечный кремний - переработанный

В большинстве солнечных панелей, которые производятся в постоянно растущих количествах, используется кремний. Солнечные панели, срок службы которых обычно составляет от 25 до 30 лет, со временем ухудшаются и производят меньше электроэнергии, что делает переработку кремниевых отходов актуальной проблемой.

Ученые Сколковского института науки и технологий в Москве придумали, как преобразовать кремний в наночастицы оксида кремния, которые затем можно переработать. Этот метод можно использовать, чтобы избежать огромного количества отходов к 2050 году. Их выводы были опубликованы в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Ведущий исследователь Станислав Евлашин поясняет:

Используемые панели превращаются в наночастицы с помощью гидротермального синтеза в водной среде. Преимуществом этого процесса является то, что размер наночастиц можно контролировать в диапазоне от 8 до 50 нм без использования большого количества оборудования.

А Юлия Бондарева, аспирантка Сколтеха, добавила:

Подавляющее большинство методов, используемых для синтеза наночастиц оксида кремния, основаны на восходящем подходе и, следовательно, используют алкоксиды в качестве прекурсора. В нашем методе в качестве источника используется объемный кремний, что дает множество преимуществ, таких как простота, масштабируемость и контролируемое распределение частиц по размерам. Температура и время гидролиза являются ключевыми параметрами синтеза, которые влияют на гранулометрический состав. Мы заметили, что увеличение pH сильно влияет на скорость образования частиц. Поэтому мы использовали аммиак, который значительно ускорил реакцию в водной среде.

Помимо чистого кремния, ученые использовали промышленные солнечные панели на основе гетероструктуры Si-ITO, которые вели себя так же, как кремниевые панели, и были успешно преобразованы в наночастицы. Это исследование знаменует собой важную веху на пути к экологически безопасной переработке кремниевых отходов и созданию новых источников наночастиц оксида кремния.