Många gamla solpaneler hamnar idag på soptippen, men det som beskrivs som framtidens solceller kan tas om hand och bli till nya. Forskare vid Linköpings universitet har nämligen utvecklat en metod för att återvinna alla delar av en solcell med perovskit – utan miljöfarliga lösningsmedel.
Elanvändningen väntas öka drastiskt kommande år. För att till exempel omställningen till eldrivna transporter och utvecklingen av AI inte ska driva på klimatförändringarna behövs flera hållbara energikällor.
Solenergi har länge ansetts ha stor potential och solceller baserade på kisel har funnits på marknaden i över 30 år. Men nu är den första generationens solceller i slutet av sin livscykel. Det har skapat ett oväntat problem.
– I dagsläget finns det ingen effektiv teknik för att ta hand om avfallet från kiselsolceller. Därför hamnar gamla solpaneler på soptippen. Det blir stora berg med elektronikavfall som det inte går att göra något med, säger forskaren Xun Xiao vid Linköpings universitet i ett pressmeddelande.
Perovskit i nya solceller
En av de mest lovande teknikerna för nästa generations solceller utgår från materialet perovskit. Dessa solceller är lätta, flexibla och genomskinliga, vilket gör att de placeras på många olika underlag. De kan dessutom omvandla upp till 25 procent av solens energi till elektricitet. Det är jämförbart med dagens kiselsolceller.
Men i nuläget har de här solcellerna kortare livslängd än kiselsolceller. De innehåller även en liten mängd bly som är nödvändig för hög effekt, men det ställer också stora krav på en fungerade återvinningsprocess.
Det finns redan idag metoder för att demontera solceller av perovskit. Vanligen används ett ämne som kallas dimetylformamid. Det är en giftig och miljöskadlig ingrediens som finns i lösningsmedel för färg.
Vatten löser upp material
Nu har forskare vid Linköpings universitet har utvecklat en ny teknik, där vatten går att använda som lösningsmedel för demonteringen av det uttjänta perovskitmaterialet.
– Det finns många företag som vill få ut perovskitsolceller på marknaden redan nu, men vi vill gärna undvika ett till sopberg. I det här projektet vi utvecklat en metod där alla delar går att återanvända i en ny perovskitsolcell utan att prestandan blir sämre i den nya, säger forskaren Niansheng Xu vid Linköpings universitet.
Den största fördelen, enligt forskarna, är att perovskit med hög kvalitet går att återvinna direkt från vattenlösningen för att bli till en ny solcell.
– Vi kan ta vara på allt – täckglas, elektroder, perovskitlager och även laddningstransportlagret, säger Xun Xiao.
Nästa steg för forskarna är att utveckla metoden för att den ska fungera i större skala i en industriell process.
Vetenskaplig artikel:
Aqueous based recycling of perovskite photovoltaics, Nature.
