来自新加坡的一个研究小组提出在将热能转化为电能的高性能热电设备中重复使用报废光伏电池中的硅。

热电模块

研究员 Ady Suwardi表示，我们的方法可以应用于所有硅基太阳能电池板。

科学家们表示，热电器件对缺陷和杂质的耐受性非常好，这使得它们特别适合回收硅，由于其对缺陷和杂质敏感的性质，回收不经济。

他们的新技术包括将多晶硅粉碎成粉末并将其造粒成锭。该工艺依靠放电等离子烧结在硅中掺杂锗和磷。掺杂和降低热导率的结合旨在提高适用热电技术的功率转换和冷却效率。

研究人员在新加坡制造商 Green Research Scientific 提供的 15.6 cm x 15.6 cm 太阳能电池上测试了他们的技术。

他们说，使用球磨将硅片粉碎成细粉，并指出球磨在氩气气氛中进行了一个小时，以确保均匀性并防止氧化。随后，混合粉末在 1,150 C 下使用放电等离子烧结 5 分钟进行固结。

该小组发现，磷掺杂改变了硅的电子结构，同时提高了其功率因数和载流子散射。锗掺杂有助于进一步改善升级循环硅的电子和热传输性能。

此外，这项工作中锗含量低的回收硅有望具有良好的稳定性，因为众所周知，硅锗 (SiGe) 等硅基热电材料在长期、高强度下具有良好的机械和化学稳定性。温度操作。与主要依赖重元素的传统热电技术相比，这导致了具有吸引力的能量收集/美元比率。

学者们在“将硅光伏废料升级为热电材料”中介绍了他们的发现，该论文最近发表在Advanced Materials上。该研究小组包括来自新加坡国立大学、南洋理工大学和科学、技术与研究局的科学家。

在这一点上，很难估计我们回收技术的成本，因为它取决于许多外部因素，如规模、供应、劳动力、技术等。Suwardi 说。