20.01.2020
Ученые из Университета Дикина, Австралия, сумели создать технологию, благодаря которой можно повторно применять кремний, который оставляют уже отработанные солнечные модули.
Специалисты сумели не просто извлечь этот материал из солнечных батарей, в пригодном для применения виде. Они же показали его высокий потенциал, как анода, для высокоэнергетического аккумулятора.
Доктор Мохлесур Рахман, один из ведущих специалистов команды исследователей, говорит: «Ученые изымали кремний, а также различные детали из отработанных фотоэлементов уже много раз. Многие из деталей успешно восстанавливались. Но до нас никто не работал над тем, чтобы полностью восстановить все свойства кремния, и сделать из него нанокремний. Последний мы можем и дальше успешно использовать в энергетической сфере».
Рахман и его соратник профессор Чен сумели найти способ позволяющий применять смещение электронов отработанного кремния, и дать ему, фактически, вторую жизнь! Изобретенная технология предполагает, что кремний превратится в наноразмерный материал. И будет в дальнейшем успешно внедрен в литий-ионные аккумуляторные батареи.
Доктор Мохлесур Рахман добавляет: «Нанокремний, извлеченный из элементов, может различаться по форме и размеру, иметь дефекты (морфологические и структурные). Последние будут появляться в процессе восстановления материала. Зато применять данный материал намного выгоднее, нежели коммерческий нанокремний. Неоднородности размера и формы дают больше пространства внутри, а также дополнительную пористость. Это делает проще транспортировку данного электролита. И поэтому он будет эффективнее расширяться и сжиматься».
Наноразмерный кремний умеет хранить в 10 раз больше энергии, по сравнению с кремнием обычным. Единственный минус – это то, что возможность его применения для повышения производительности батарей пока остается лишь теоретической.
Исследования, которые ученые университета Дикина проводили ранее, подтверждают - переделанный кремний действует так же, как и коммерческий. И поэтому может стать для производителей батарей новым, выгодным и эффективным источником дорогого материала. Сейчас его стоимость составляет порядка 44 000 австралийских долларов за килограмм (это примерно 30000 долларов США за 2,2 фунта).
Нынешние прогнозы говорят о том, что уже к 2050 году человечество будет иметь свыше 5 миллионов тонн отработанных солнечных панелей. Сейчас солнечные батареи имеют средний срок эксплуатации от 15 до 25 лет.