Passi da gigante per il riciclo fotovoltaico
(Rinnovabili.it) – Arriva dalla Germania la prima cella solare PERC realizzata al 100% con silicio riciclato. Il progetto porta la firma del Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics (CSP) e del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE). I ricercatori hanno collaborato con la connazionale Reiling GmbH & Co. – azienda di riciclaggio di moduli fotovoltaici – per sviluppare una nuova soluzione “circolare”. Di cosa si tratta? Di un processo in grado di estrarre il prezioso semiconduttore da celle e moduli a fine vita e re-immetterlo nel ciclo produttivo.
Il settore fotovoltaico sta già giocando un ruolo chiave in Europa. Solo nel 2021 i paesi UE hanno installato ben 25.9 GW di nuova capacità solare, portando il totale cumulato a quota 164.9 GW. Nel 2025 la cifra dovrebbe lievitare a 327,6 GW. Questo trend porterà con sé diverse sfide e due di queste, in particolare, sono strettamente connesse: l’aumento dei rifiuti fotovoltaici e la crescente domanda di materie prime.
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Il progetto tedesco offre un’importante risposta ad entrambe le problematiche. Il team ha elaborato un processo per recuperare il silicio cristallino dei vecchi pannelli fotovoltaici, indipendentemente dal produttore e dalla provenienza. E riutilizzarlo per produrre nuove celle solari. Il tutto su scala industriale. Spiega il professor Peter Dold, project manager presso il Fraunhofer CSP: “Se così non fosse, allora avrebbe comportato troppo lavoro per le aziende di riciclaggio. Per noi era importante sviluppare un processo scalabile che avesse un senso economico. È possibile fare molto in laboratorio, ma il nostro nuovo processo dovrebbe essere valido anche nella pratica industriale”.
Una nuova vita di valore per il silicio riciclato
Il procedimento separa e raccoglie i frammenti di celle solari (da 0,1 a 1 mm) ottenuti dal riciclo meccanico dei pannelli a fine vita, che è già stabilito. Quindi elimina il vetro e la plastica, per poi passare alla graduale rimozione chimica del contatto posteriore, dei contatti in argento, dello strato antiriflesso e infine dell’emettitore. Il silicio viene così pulito ed è pronto ad essere trasformato in lingotti monocristallini e quindi in wafer.
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La cristallizzazione opera con silicio riciclato al 100% senza l’aggiunta di silicio ultrapuro commerciale. Dai nuovi wafer il Fraunhofer ISE ha realizzato celle solari PERC (acronimo di Passivated Emitter and Rear Cell) con un’efficienza del 19,7%. Il valore è di qualche punto percentuale sotto quello del fotovoltaico PERC premium oggi sul mercato. Tuttavia, sottolinea Dold, “è sicuramente superiore a quella delle celle solari nei vecchi moduli scartati”.