شفقنا – انرژی خورشیدی یکی از امیدوارکننده‌ترین منابع انرژی تجدیدپذیر است، اما با به پایان رسیدن عمر مفید پنل‌های خورشیدی قدیمی، مشکل جدیدی در حال ظهور است—زباله‌های الکترونیکی.

به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، پنل‌های خورشیدی سنتی مبتنی بر سیلیکون، که بیش از ۳۰ سال مورد استفاده قرار گرفته‌اند، اکنون به دلیل عدم وجود روشی کارآمد برای بازیافت آنها، در محل‌های دفن زباله رها می‌شوند.

برای حل این مشکل، پژوهشگران دانشگاه لینشوپینگ در سوئد یک سلول خورشیدی کاملاً قابل بازیافت توسعه داده‌اند که می‌تواند بارها و بارها مورد استفاده قرار گیرد—و همه اینها بدون استفاده از مواد شیمیایی مضر انجام می‌شود. مطالعه آنها که در مجله Nature منتشر شده است، نشان می‌دهد که فرآیند بازیافت مبتنی بر آب آنها به سلول‌های خورشیدی اجازه می‌دهد تا بازدهی اولیه خود را حفظ کنند.

چرا بازیافت سلول‌های خورشیدی مهم است؟

با افزایش تقاضای برق به دلیل پیشرفت‌های هوش مصنوعی، خودروهای الکتریکی و سایر فناوری‌ها، راه‌حل‌های انرژی پاک مانند انرژی خورشیدی اهمیت بیشتری پیدا کرده‌اند. با این حال، بدون روش‌های مناسب بازیافت، پنل‌های خورشیدی می‌توانند حجم عظیمی از زباله تولید کنند و در بلندمدت از پایداری آنها کاسته شود.

دکتر شون ژائو، پژوهشگر دانشگاه لینشوپینگ، توضیح می‌دهد: در حال حاضر هیچ فناوری کارآمدی برای مدیریت زباله‌های پنل‌های سیلیکونی وجود ندارد. به همین دلیل پنل‌های خورشیدی قدیمی در محل‌های دفن زباله رها می‌شوند و حجم عظیمی از زباله‌های الکترونیکی ایجاد می‌کنند.

پروفسور فنگ گائو، متخصص اپتوالکترونیک، می‌افزاید: ما باید پیش از عرضه فناوری‌های جدید خورشیدی به بازار، به مسئله بازیافت فکر کنیم. اگر ندانیم چگونه آنها را بازیافت کنیم، شاید اصلاً نباید آنها را به فروش برسانیم.

آینده انرژی خورشیدی: سلول‌های پروسکایت

یک نوع جدید از پنل‌های خورشیدی ساخته شده از پروسکایت می‌تواند راه‌حل این مشکل باشد. سلول‌های خورشیدی پروسکایت ارزان‌تر، سبک‌تر، انعطاف‌پذیر و حتی شفاف هستند، به این معنی که می‌توان از آنها روی پنجره‌ها و سطوح دیگر استفاده کرد. این سلول‌ها می‌توانند تا ۲۵٪ از انرژی خورشیدی را به برق تبدیل کنند، که آنها را به اندازه پنل‌های سیلیکونی سنتی کارآمد می‌سازد.

با این حال، سلول‌های خورشیدی پروسکایت یک چالش دارند—طول عمر آنها به اندازه پنل‌های سیلیکونی نیست. این موضوع لزوم داشتن روشی کارآمد و سازگار با محیط زیست برای بازیافت آنها را بیش از پیش مهم می‌کند.

پیشرفتی در بازیافت سلول‌های خورشیدی

بسیاری از روش‌های فعلی بازیافت شامل مواد شیمیایی سمی مانند دی‌متیل‌فرم‌آمید (DMF) هستند که معمولاً در حلال‌های رنگ یافت می‌شود. DMF هم برای انسان و هم برای محیط زیست مضر است.

برای جلوگیری از این مشکل، تیم دانشگاه لینشوپینگ روشی توسعه داده‌اند که در آن سلول‌های خورشیدی پروسکایت تنها با استفاده از آب بازیافت می‌شوند. روش آنها امکان بازیافت و استفاده مجدد از هر بخش سلول خورشیدی، از جمله موارد زیر را فراهم می‌کند:

– پوشش‌های شیشه‌ای
– الکترودها
– لایه‌های پروسکایت
– لایه‌های انتقال بار

دکتر شون ژائو می‌گوید: ما می‌توانیم همه چیز را بازیافت کنیم. و سلول‌های خورشیدی جدید به خوبی نمونه‌های اولیه عمل می‌کنند.

گام بعدی چیست؟

چالش بعدی برای تیم پژوهشی، گسترش این روش برای استفاده صنعتی است. اگر موفقیت‌آمیز باشد، سلول‌های خورشیدی پروسکایت می‌توانند به بازیگران کلیدی در راه‌حل‌های انرژی آینده تبدیل شوند – به ویژه با بهبود زیرساخت‌های بازیافت.

با تصویب قوانین جدید در بسیاری از نقاط جهان که الزام به دفع و بازیافت پایدار پنل‌های خورشیدی را مطرح می‌کنند، این نوآوری می‌تواند صنعت خورشیدی را متحول کند و انرژی تجدیدپذیر را حتی بیشتر با محیط زیست سازگار نماید.

با توسعه پنل‌های خورشیدی که به طور کامل قابل بازیافت هستند، دانشمندان گام بزرگی به سوی آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر برداشته‌اند.

این خبر را اینجا ببینید.