該研究成果在《資源、保護和回收》雜志上發(fā)表的論文《通過(guò)原位氟生成熱處理對廢棄太陽(yáng)能電池進(jìn)行微回收以獲取高純度硅》中進(jìn)行了詳細描述。論文的通訊作者Rasoul Khayam Nekouei指出，他們采用的微回收方法能夠在微觀(guān)尺度上選擇性地回收和轉化有價(jià)值的材料，這與傳統的批量回收方法截然不同。
在研究過(guò)程中，研究小組首先手動(dòng)分離了接線(xiàn)盒、電纜和鋁合金框架，然后利用早期研究中開(kāi)發(fā)的水熱分層法對模塊玻璃進(jìn)行分層。接下來(lái)，他們對廢舊電池材料進(jìn)行550°C的中溫熱處理，有效去除了乙烯醋酸乙烯酯(EVA)封裝材料和聚氟乙烯(PVF)背板。值得一提的是，“中溫原位產(chǎn)氟熱處理”技術(shù)能夠消除硅電池頂層賦予的耐腐蝕性。
Nekouei在接受采訪(fǎng)時(shí)表示：“最令人吃驚的是，我們發(fā)現用于降低耐腐蝕層的氟已經(jīng)存在于光伏電池板的背板中。這意味著(zhù)問(wèn)題和解決方案是相輔相成的。”
在第二步中，研究小組使用30 wt%堿性氫氧化鉀(KOH)和20 v%硝酸(HNO3)介質(zhì)在80°C下對熱處理的硅(HT-Si)和未處理的(UT-Si)碎片進(jìn)行化學(xué)蝕刻。這一過(guò)程不僅防止了硅的損失，還有助于超過(guò)70 wt%的銀條的機械脫離。經(jīng)過(guò)兩步蝕刻后，HT-Si碎片背面的硅純度超過(guò)了99.7 wt%。
此外，研究團隊還展示了如何利用回收的高純度硅生產(chǎn)β-碳化硅(β-SiC)晶片。分析顯示，所得材料具有亞微米顆粒、納米顆粒和納米晶須的混合物，表面覆蓋有厚度為2-3納米的SiO2殼，適用于微波吸收應用，如氣體傳感器。
Nekouei表示，這一“微回收方法”為回收廢舊光伏電池并最大限度減少浪費提供了一條可持續的途徑。
