Nueva tecnología de decapsulación para el reciclaje de módulos solares
Un grupo de científicos liderado por la Academia China de Ciencias (CAS) ha desarrollado un nuevo método para separar
el encapsulante de etileno-acetato de vinilo (EVA) de los módulos solares al final de su ciclo de vida.
"Nuestra investigación indica que controlar el grado de expansión de EVA es crucial para una delaminación eficiente", dijo a pv magazine el autor principal de la investigación, Dong Wang . “Basándonos en esto, seleccionamos cuidadosamente el limoneno natural como disolvente verde. A determinadas concentraciones y temperaturas, el limoneno puede inducir una expansión adecuada del EVA, rompiendo eficazmente los enlaces de la interfaz sin provocar una expansión excesiva ni dañar las células solares. Este proceso permite la delaminación completa del vidrio”.
El limoneno es una sustancia química que se encuentra en la cáscara de frutas cítricas, como limones, limas y naranjas, y, según el equipo de investigación, facilita el hinchamiento controlado del EVA en el proceso de decapsulación, lo que a su vez evita la alteración celular debido a una fuerza desigual durante el proceso. hinchar.
"Este reactivo no reacciona químicamente con el EVA, lo que induce principalmente una hinchazón controlable del EVA, creando las condiciones para el reciclaje eficiente del reactivo", explicó Wang, y agregó que este reactivo no tóxico logra la separación entre capas al alterar los grupos silano en la superficie. superficie del vidrio y la lámina posterior en contacto con EVA.
Los científicos llevaron a cabo una serie de pruebas experimentales en un reactor de vidrio de doble capa y un reactor ultrasónico de temperatura constante para generar campos físicos ultrasónicos. La tasa de separación del vidrio se determinó mediante el método de pesaje, que implica la medición de la masa del vidrio antes y después de la separación con una balanza electrónica.
También utilizaron análisis termogravimétrico (TGA) y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) para analizar la composición química y el mecanismo de unión en la interfaz entre EVA, vidrio, células solares y lámina posterior.
El análisis mostró que la nueva técnica supuestamente es capaz de romper las uniones en la región adhesiva interfacial sin dañar excesivamente las células solares. "Este hinchamiento controlado resultó ser esencial para una delaminación eficiente, como lo demuestran el grado de hinchamiento y los cambios morfológicos". afirmaron los académicos.
"En condiciones experimentales optimizadas, pudimos separar completamente el vidrio y la lámina posterior, lo que permitió la recuperación completa de las células solares de silicio cristalino", añadió Wang, señalando que ajustar la concentración de la solución de limoneno era la clave para regular eficazmente la expansión. de EVA. "Al combinarlo con el campo físico del ultrasonido, aceleramos la penetración de solventes y la ruptura de enlaces cruzados, mejorando así la eficiencia de la separación".
El equipo de investigación presentó el enfoque propuesto en el estudio " Método de decapsulación eficaz para módulos fotovoltaicos: hinchamiento controlado por EVA inducido por limoneno bajo sonicación y análisis del mecanismo de desunión ", publicado en el Journal of Cleaner Production .
Fuente:
pv-magazine