Φθηνά εύκαμπτα φωτοβολταϊκά με ανακυκλωμένες σπάνιες γαίες – CIGS

Μια καινοτόμο διαδικασία ανάκτησης υπολειμμάτων σπάνιων μετάλλων όπως ίνδιο και γάλλιο ανέπτυξε η σουηδική εταιρεία Midsummer η οποία αναμένεται να συμβάλει στη μείωση του κόστους παραγωγής φωτοβολταϊκών λεπτού υμενίου δισεληνοϊνδιούχου χαλκού (CIGS).

Η εταιρεία ειδικεύεται στην προμήθεια γραμμών παραγωγής για την αποδοτική κατασκευή εύκαμπτων φωτοβολταϊκών CIGS (thin film). Σε συνεργασία με τον καθηγητή Κρίστιαν Έκμπεργκ και την ερευνήτρια Άννα Γκούσταφσον του σουηδικού πανεπιστημίου Chalmers University of Technology, η Midsummer ανέπτυξε μια διαδικασία ανακύκλωσης των πρώτων υλών που δεν ενσωματώνονται στην ηλιακή κυψέλη.

Μέσω της διαδικασίας ανακτάται το υλικό που μένει αχρησιμοποίητο κατά τον ψεκασμό των πρώτων υλών (30 ως 40%) και αυτό που μένει “κολλημένο” μέσα στις μηχανές παραγωγής. “Κανονικά, κατά την ανακύκλωση αυτών των υλών τα φέρνεις σε κατάσταση τήξης χωρίς επεξεργασία εξευγενισμού. Η νέα μέθοδος είναι πολύ πιο αποτελεσματική καθώς επιτυγχάνει την απομάκρυνση του συνόλου του σεληνίου πριν την τήξη του υλικού” αναφέρει ο Σβεν Λίνστρομ, διευθύνων σύμβουλος της Midsummer.

“Το γάλλιο και το ίνδιο είναι ακριβές σπάνιες γαίες. Η διαδικασία αυτή μας επιτρέπει να μειώσουμε δραστικά τα κόστη αγοράς τους, προστατεύοντας παράλληλα τους σπάνιους πόρους του πλανήτη μας” προσθέτει.

Το μοναδικό χαρακτηριστικό της διαδικασίας είναι ότι απομακρύνει το σελήνιο με οξυγόνο καθιστώντας ευκολότερη την επεξεργασία των εναπομείναντων οξειδωμένων μετάλλων. Αυτό είναι πολύ θετικό διότι σε ορισμένες περιπτώσεις το σελήνιο αντιδρά δημιουργώντας τοξικά αέρια.

“Τα υλικά του CIGS κονιορτοποιούνται και στη συνέχεια υποβάλλονται σε οξυγόνο” αναφέρει η Γκούσταφσον. “Η μέθοδος επιτρέπει τη δημιουργία διοξειδίου του σεληνίου (SeO2) και αφαιρεί το σύνολο του σεληνίου από τα μέταλλα. Στη συνέχεια το σελήνιο που έχει ανακτηθεί αναμορφώνεται σε επίπεδα καθαρότητας 99,999% και μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί στην παραγωγική διαδικασία ως έχει χωρίς ανάγκη περαιτέρω επεξεργασίας” προσθέτει.

Πρόσφατα, η εταιρεία ανέπτυξε μια πολύ αποδοτική διαδικασία παραγωγής φωτοβολταϊκών CIGS χωρίς κάδμιο πάνω σε ανοξείδωτο χάλυβα με ψεκασμό. Ο ψεκασμός καθ’ όλη τη διαδικασία μειώνει δραστικά τους κύκους παραγωγής, αφαιρεί το κάδμιο από τις ηλιακές κυψέλες και επιτρέπει την κατασκευή τους πάνω σε βάσεις από ανοξείδωτο χάλυβα ιδανικό για ελαφρά και εύκαμπτα φωτοβολταϊκά σε εφαρμογές όπως πρόχειρες στέγες (πχ τέντες) και εγκαταστάσεις σε χωματερές.

Αυτό είναι πολύ σημαντικό από περιβαλλοντικής σκοπιάς διότι το κάδμιο και οι ενώσεις του είναι ιδιαιτέρως τοξικό και η έκθεση σε αυτό κατηγορείται για πρόκληση καρκίνων και άλλων ασθενειών.

Τα φωτοβολταϊκά CIGS έχουν το πλεονέκτημα της ευκαμψίας, αλλά και της φθηνότερης κατασκευής σε σύγκριση με τις συμβατικές κυψέλες κρυσταλλικού πυριτίου. Ωστόσο, μειονέκτημα παραμένει η χαμηλή απόδοση μετατροπής του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια.

http://www.econews.gr/2014/02/24/cigs-midsummer-spanies-gaies-112315/