{"id":101780,"date":"2024-09-12T10:14:48","date_gmt":"2024-09-12T08:14:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=101780"},"modified":"2024-09-12T10:14:49","modified_gmt":"2024-09-12T08:14:49","slug":"zsw-erforscht-recyclingverfahren-fuer-perowskit-photovoltaikmodule","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/zukunft\/zsw-erforscht-recyclingverfahren-fuer-perowskit-photovoltaikmodule\/","title":{"rendered":"ZSW erforscht Recyclingverfahren f\u00fcr Perowskit-Photovoltaikmodule"},"content":{"rendered":"\n

Im Sinne von Kreislaufwirtschaft ist es notwendig, bereits im Anfangsstadium eines neuen Materials dessen Recyclingf\u00e4higkeit zu erforschen. Das gilt auch f\u00fcr Photovoltaikmodule aus Perowskit, einer Alternative zum klassischen Silizium-Modul. <\/p>\n\n\n\n

Wie sich die D\u00fcnnschichtsolarmodule nach Ablauf ihrer Lebensdauer wiederverwenden lassen, untersuchen Forschende des Zentrums f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) nun gemeinsam mit zwei Industriepartnern. In vier Schritten wollen die Partner des neuen Projekts \u201ePeroCycle\u201c ein industrietaugliches Recyclingverfahren f\u00fcr Perowskit-Solarmodule entwickeln. Perowskit ist als Material attraktiv f\u00fcr die Photovoltaik-Industrie: Es erh\u00f6ht als Tandemmodul mit Silizium sehr deutlich den Wirkungsgrad, l\u00e4sst sich g\u00fcnstig herstellen und hochskalieren.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Realisierung der ambitionierten Ausbauziele Deutschlands im Bereich der erneuerbaren Energien ist es notwendig, nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft zu handeln. Das bedeutet, endliche Ressourcen sinnvoll einzusetzen und diese lange zu nutzen. Nach Ablauf der Lebensdauer eines PV-Moduls ist eine hohe Recyclingf\u00e4higkeit und Wiederverwendung wichtiger denn je. Daf\u00fcr setzen sich das ZSW, die Solaveni GmbH aus B\u00f6nen und die Solar Materials GmbH aus Magdeburg im neuen Projekt \u201ePeroCycle\u201c ein. Solaveni bringt Expertise aus der chemischen Aufarbeitung der Perowskit-Materialien ein, w\u00e4hrend sich Solar Materials auf die rein physikalische Auftrennung von Verbundmaterialien ohne den Einsatz von Chemikalien spezialisiert hat. Am ZSW k\u00f6nnen die Forschenden auf \u00fcber 30 Jahre Erfahrung mit D\u00fcnnschichtsolarmodulen und \u00fcber zehn Jahre Materialforschung zu Perowskit-Solarzellen und -modulen zur\u00fcckgreifen. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) f\u00f6rdert das Verbundprojekt.<\/p>\n\n\n\n

Perowskit-Module recyclingf\u00e4hig machen<\/h4>\n\n\n
\n
\"\"<\/a>
Projektkonzept zum Recycling der TCO-Gl\u00e4ser und der Perowskit-Ausgangsmaterialien, die direkt in erneuten Modul-Beschichtungen wiederverwendet werden sollen. \u00a9 ZSW<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Ziel des Forscherteams ist es, ein industrielles Recyclingverfahren zu entwickeln, um die optimale Verwertung der Module nach Erreichen der Lebensdauer zu erm\u00f6glichen. Zu diesem Zweck werden am ZSW im ersten Schritt Perowskit-Minimodule hergestellt und verkapselt.<\/p>\n\n\n\n

ZSW-Mitarbeiterin Dr. Cordula Wessendorf sagt zum PeroCycle-Projekt: \u201eMit den stark steigenden Installationszahlen von PV-Modulen muss das Thema Recycling immer mit betrachtet werden, insbesondere auch fr\u00fchzeitig f\u00fcr neue Technologien, wie hier den Perowskit-Solarmodulen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Die Thermomechanik verhilft zur sauberen Auftrennung<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Im zweiten Schritt erfolgt die Auftrennung der verkapselten Perowskit-Module beim Industriepartner Solar Materials mittels thermomechanischer Verfahren. Dabei wird getestet, ob der Glas-Polymer-Verbund und damit das Glas als Ganzes effektiv vom Perowskit-Absorbermaterial getrennt werden kann. Im Gegensatz zum g\u00e4ngigen Schreddern findet bei diesem Verfahren keine Vermischung mit anderen Materialien statt. Das Glas l\u00e4sst sich daher erneut zu Beh\u00e4lterglas verarbeiten. Das Perowskit-Absorbermaterial wird sortenrein eingesammelt.<\/p>\n\n\n\n

Recyclingverfahren mit umweltfreundlichen statt toxischen L\u00f6sungsmitteln<\/h4>\n\n\n\n

Nach der Trennung der Materialien erfolgt Schritt drei: die Entwicklung und Optimierung eines Perowskit-Recyclingverfahrens bei Solaveni. F\u00fcr den Recyclingprozess werden selbstentwickelte, nicht brennbare, kosteng\u00fcnstige und umweltfreundliche L\u00f6sungsmittelsysteme eingesetzt, die toxische L\u00f6sungsmittel entbehrlich machen. Auf den Einsatz von extremen Bedingungen, wie beispielsweise hohe Temperaturen, wird verzichtet. Der neue Ansatz reduziert Energieverbrauch und Abfall und erm\u00f6glicht es so, Kosten und Umweltauswirkungen zu minimieren. Das zuk\u00fcnftige Recyclingverfahren umfasst chemische und physikalische Bearbeitungsverfahren. Sie haben das Ziel, mindestens 90 Prozent des Materials Perowskit mit einer Reinheit von 99 Prozent zur\u00fcckzugewinnen.<\/p>\n\n\n\n

Recycelte Materialien f\u00fcr neue Module einsetzen<\/h4>\n\n\n\n

Im vierten und letzten Schritt wird aus den gewonnenen Materialien am ZSW ein neues Perowskit-Modul hergestellt. Dazu werden das recycelte Perowskit-Absorbermaterial sowie die recycelten mit durchsichtigen Kontakten beschichteten Gl\u00e4ser verwendet. Die Forschenden im Materiallabor streben an, aus den recycelten Materialien mindestens 90 Prozent des Wirkungsgrades der frisch hergestellten Referenzproben zu erreichen.<\/p>\n\n\n\n

Recyclingoptionen auch f\u00fcr bereits marktg\u00e4ngige PV-Module in Deutschland verbessern<\/h4>\n\n\n\n

Im Vorg\u00e4ngerprojekt \u201eRePotPV\u201c hat das ZSW gemeinsam mit dem Fraunhofer IBP und in Abstimmung mit den Mitgliedern der PVPS Task 12 bei der Internationalen Energie Agentur (IEA) im M\u00e4rz diesen Jahres einen Bericht zum aktuellen Stand des Recyclings von PV-Modulen in Deutschland ver\u00f6ffentlicht. Aufgrund der hohen Ausbaugeschwindigkeit von Photovoltaikanlagen wird es zunehmend wichtiger, das End-of-Life-Management effizient und industrietauglich zu gestalten. Da Deutschland eines der ersten L\u00e4nder war, das in gro\u00dfem Ma\u00dfstab Photovoltaikanlagen installiert hat, ereilt uns auch die Herausforderung fr\u00fcher, Recyclingm\u00f6glichkeiten f\u00fcr Photovoltaikmodule zu entwickeln und anzuwenden. Um auch bei neuen PV-Technologien international wettbewerbsf\u00e4hig zu bleiben, soll mithilfe neuer Verfahren das Recycling von PV-Modulen bereits von Anfang an mitgedacht und industrietauglich gemacht werden.<\/p>\n\n\n\n