{"id":79242,"date":"2022-02-08T06:34:00","date_gmt":"2022-02-08T05:34:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=79242"},"modified":"2022-02-08T09:34:17","modified_gmt":"2022-02-08T08:34:17","slug":"perc-solarzellen-aus-100-prozent-recyceltem-silizium","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/perc-solarzellen-aus-100-prozent-recyceltem-silizium\/","title":{"rendered":"PERC-Solarzellen aus 100 Prozent recyceltem Silizium"},"content":{"rendered":"\n

In Deutschland landen j\u00e4hrlich circa Zehntausend Tonnen Silizium in alten Photovoltaik-Modulen auf dem Recyclingmarkt, ab 2029 werden es mehrere hunderttausend Tonnen pro Jahr sein. Aktuell werden von Altmodulen nur das Aluminium, Glas und Kupfer neu aufbereitet, nicht aber die Silizium-Solarzellen. <\/p>\n\n\n\n

Um auch dieses Material weiter nutzen zu k\u00f6nnen, haben Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Center f\u00fcr Silizium-Photovoltaik CSP in Halle (Saale) und des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Solare Energiesysteme ISE gemeinsam mit dem gr\u00f6\u00dften deutschen Recyclingunternehmen f\u00fcr PV-Module, der Reiling GmbH & Co. KG, eine L\u00f6sung entwickelt: Das Silizium der Module wurde im industriellen Ma\u00dfstab wiederverwertet und zur Herstellung neuer PERC-Solarzellen genutzt.<\/p>\n\n\n\n

Die meisten PV-Anlagen wurden in Deutschland in der ersten Ausbauwelle zwischen 2009 und 2011 installiert. \u00bbAuf diese wird nach Ende der zwanzig Jahre dauernden Einspeiseverg\u00fctung ab 2029 absehbar eine erste Entsorgungswelle folgen\u00ab, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Andreas Bett, Institutsleiter des Fraunhofer ISE. \u00bbEs m\u00fcssen daher im Vorfeld vern\u00fcnftige Prozesse und Verfahren zur R\u00fcckgewinnung des Siliziums aus ausgedienten Modulen aufgebaut werden\u00ab. Bereits 2021 betrug die insgesamt installierte Menge an PV-Modulen in Deutschland ungef\u00e4hr f\u00fcnf Millionen Tonnen, mit einem Siliziumanteil von 150.000 Tonnen. Silizium ist als Halbleiter-Material Hauptbestandteil der Solarzellen.<\/p>\n\n\n\n

Eine Arbeitsgruppe am Fraunhofer CSP hat mit der Reiling GmbH & Co. KG deshalb, gef\u00f6rdert durch das Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Klima BMWK (ehemals BMWi), ein Verfahren entwickelt, mit dem das Silizium zur\u00fcckgewonnen werden kann. M\u00f6glich ist damit das Recycling s\u00e4mtlicher kristalliner Silizium-PV-Module, unabh\u00e4ngig von Hersteller und Herkunft. Dazu Prof. Dr. Peter Dold, Projektleiter am Fraunhofer CSP: \u00bbSonst w\u00e4re das f\u00fcr die Recyclingunternehmen ein viel zu gro\u00dfer Aufwand. Es war uns wichtig, einen skalierbaren Prozess zu entwickeln, der auch wirtschaftlich Sinn macht. Im Labor ist vieles m\u00f6glich, aber unser neues Verfahren sollte sich f\u00fcr die Recyclingindustrie in der Praxis bew\u00e4hren.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr das Verfahren werden aus Nebenprodukten des bereits etablierten mechanischen Aufbereitungsprozesses die Solarzellenbruchst\u00fccke abgetrennt und gesammelt. Die Zellbruchst\u00fccke im Gr\u00f6\u00dfenbereich von 0,1 bis 1 Millimeter werden am Fraunhofer CSP im ersten Schritt durch verschiedene Sortierverfahren von Glas und Kunststoff befreit. Danach erfolgt durch nasschemisches \u00c4tzen die schrittweise Entfernung des R\u00fcckseitenkontaktes, der Silberkontakte, der Antireflexschicht und letztendlich des Emitters. Das derart aufgereinigte Silizium wird in Standardprozessen zu monokristallinen oder quasi-monokristallinen Ingots verarbeitet und anschlie\u00dfend zu Wafern weiterprozessiert.<\/p>\n\n\n\n

Die Kristallisation erfolgt mit 100 Prozent Recycling-Silizium ohne Zusatz von kommerziellem Reinstsilizium. Die Wafer wurden am Fraunhofer ISE im PV-TEC<\/a> zu PERC-Solarzellen verarbeitet, deren Zellwirkungsgrad im ersten Versuch bei 19,7 Prozent lag. \u00bbDas liegt unter dem Wirkungsgrad heutiger Premium PERC-Solarzellen mit circa 22,2 Prozent Wirkungsgrad, aber mit Sicherheit \u00fcber dem der Solarzellen in den alten, ausgemusterten Modulen\u00ab, setzt Dold die ersten Ergebnisse in Kontext.<\/p>\n\n\n\n