اكتشف العلماء في جامعة ليستر في المملكة المتحدة مؤخرًا طريقة جديدة لاستعادة 95٪ من المعادن (الفضة والألمنيوم) من الخلايا الكهروضوئية المنتهية الصلاحية في أقل من 10 دقائق. يقال إن هذه الطريقة أرخص وأكثر ملاءمة للبيئة من طريقة إعادة التدوير الحالية باستخدام الأحماض المعدنية.

طبق الباحثون هذه التقنية على خلية شمسية بلورية من السيليكون بقياس 12 × 15 سم ووزنها 2 جرام ، والتي تتكون من رقاقة سيليكون بسماكة 100 ميكرون مغطاة بطبقة مقاومة للانعكاس من نيتريد السيليكون بسمك 100 نانومتر على الجانب الأمامي. ، والجانب الخلفي مغطى برقاقة ألمنيوم بسماكة 20 ميكرون.

قال الباحثون ، "أولاً ، وضعنا الخلية الشمسية في محلول كلوريد الألومنيوم. تمت إزالة أقطاب الألومنيوم من رقاقة السيليكون. استخدمنا الموجات فوق الصوتية لتعزيز انحلال الألومنيوم ، والذي حدث في غضون دقائق. وبالنظر إلى تكلفة الألمنيوم المنخفضة ، هناك قد لا تكون هناك فائدة اقتصادية لإعادة تدوير الألومنيوم ، ولكن يمكن استخدام محاليل ملح الألومنيوم لمعالجة مياه الصرف ".

يشرحون كذلك ، "في الخطوة الثانية ، يتم إذابة الفضة الموجودة في الخلايا الشمسية إما في كلوريد الكولين أو محلول ملحي من كلوريد الكالسيوم باستخدام كلوريد الحديديك ، والذي يستغرق حوالي 10 دقائق. يوجد في علف الدجاج والحصى المستخدم على الطرق لتجنب الجليد ، وهو متوفر بسهولة وغير مكلف ومنخفض السمية ".

ومن المثير للاهتمام أن الحديد المذاب في الماء لا يمكنه أكسدة الفضة ، ولكن الحديد المذاب في محلول ملحي يمكن أن يؤكسد الفضة. يؤدي استبدال الماء بمحلول ملحي إلى تحسين قدرة الحديد على أكسدة الفضة ويزيد من قابلية ذوبان الفضة في المحلول الملحي. هذا بسبب أيونات الكلوريد في محلول ملحي. ثم يتم ترسيب كلوريد الفضة عن طريق إضافة الماء إلى المحلول الملحي لتخفيف أيونات الكلوريد. كلوريد الفضة يرشح بسهولة من المحلول ".

في النهاية ، نجحت العملية في استعادة كلوريد الفضة بنقاوة 98 في المائة ، ووفقًا للباحثين ، في خطوة أخرى ، يمكن تحويل كلوريد الفضة إلى فضة معدنية ، وبالتالي زيادة نقاوتها. لا تؤثر العملية على رقائق السيليكون والطلاءات المضادة للانعكاس من النيتريد ، مما يفتح إمكانية إعادة استخدام رقائق السيليكون في الألواح الكهروضوئية أو معالجتها لاستخدامات أخرى.

ومع ذلك ، تم الحصول على النتائج المذكورة أعلاه في بيئة معملية وقد تختلف على نطاق صناعي. ومع ذلك ، يعتقد الباحثون أن التصنيع ممكن لأنهم يستخدمون مواد كيميائية رخيصة ومنخفضة السمية ومتاحة بسهولة. تم نشر نتائج البحث مؤخرًا في "مجلة الإنتاج الأنظف".