Gwałtowny rozwój energetyki słonecznej w ostatnich latach postawił przed branżą recyklingu nowe wyzwanie. Miliony zainstalowanych na świecie modułów fotowoltaicznych (PV) po około 25 latach eksploatacji zakończą swój cykl życia. Pierwsza fala zużytych paneli zaczyna już trafiać do zakładów utylizacji odpadów. Zagospodarowanie tych urządzeń to nie tylko wyzwanie logistyczne, ale przede wszystkim ogromna szansa na odzysk cennych surowców wtórnych, w tym czystego srebra, krzemu krystalicznego oraz szkła i aluminium.
Struktura materiałowa panelu fotowoltaicznego
Standardowy panel słoneczny składa się w przeważającej części z materiałów bezpiecznych i łatwych do zagospodarowania, ale kryje w sobie również cenne metale szlachetne oraz zanieczyszczenia organiczne. Szacuje się, że około 70-75% masy modułu stanowi szkło hartowane, 10-15% to rama aluminiowa, a około 10% to tworzywa sztuczne (np. folia ochronna EVA). Najważniejsze pod kątem ekonomicznym elementy znajdują się jednak w samych ogniwach krzemowych — to właśnie tam znajduje się srebro, miedź oraz krzem o stopniu czystości metalurgicznej.
Zaawansowane procesy recyklingu modułów krzemowych
Odzysk surowców z paneli słonecznych przebiega wieloetapowo. W pierwszej kolejności z modułów demontowana jest aluminiowa rama oraz puszka przyłączeniowa zawierająca kable miedziane. Następnie panel jest cięty i poddawany procesom termicznym (np. pirolizie), które w temperaturze około 500 stopni Celsjusza spalają folię EVA łączącą wszystkie warstwy. Uwolnione ogniwa są poddawane ługowaniu chemicznemu w kwasach organicznych lub nieorganicznych, co pozwala na pełne rozpuszczenie i wyodrębnienie srebra oraz miedzi. Oczyszczone płytki krzemowe mogą zostać ponownie przetopione i wykorzystane do produkcji nowych ogniw PV lub stopów aluminium.