Se ha descubierto que la radiación de microondas es una alternativa viable a los métodos de recocido convencionales durante la fabricación de paneles solares, según un estudio reciente realizado por un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Binesh Puthen Veettil de la Escuela de Ingeniería de Universidad Macquarie.
Recocido por microondas versus convencional
Los métodos de recocido convencionales implican calentar células solares en un horno a altas temperaturas, lo que puede llevar mucho tiempo, consumir mucha energía y puede requerir el uso de productos químicos agresivos para eliminar las capas protectoras.
Por el contrario, la radiación de microondas calienta selectivamente el silicio, lo que produce efectos casi instantáneos y enormes ahorros de energía.
Además, el recocido por microondas se puede dirigir a partes específicas del panel solar, lo que lo hace ideal para recocer paneles solares con estructuras internas más complejas fabricadas para fines especiales.
El recocido por microondas se lleva a cabo en un ambiente limpio, lo que genera menos contaminación, y todo el proceso puede realizarse a temperatura ambiente.
El panel laminado de vidrio, plástico y aluminio prácticamente no se ve afectado, por lo que también ofrece un beneficio de reciclaje para el cual el grupo tiene una solicitud de patente en trámite.
El equipo añade que la cubierta de plástico que protege la placa de silicio de los contaminantes y la humedad se ablanda hasta el punto de poder desprenderse mecánicamente. Como resultado, la placa puede deslaminarse fácilmente y sus piezas pueden reutilizarse sin necesidad de utilizar productos químicos agresivos.
“Hasta ahora tenía sentido económico simplemente tirar los paneles al vertedero”, dijo el Dr. Veettil en un comunicado de prensa.
“Pero ahora, cuando los paneles solares que comenzaron a instalarse en grandes cantidades hace unos 20 o 30 años están llegando al final de su vida útil y siendo desmantelados, los gobiernos exigen que sean reciclados”.
Orientación precisa
Dado que la radiación de microondas se puede enfocar, el calentamiento que provoca se puede enfocar con precisión. Algunos de los paneles más recientes utilizan tecnología de heterounión, que entrelaza silicio cristalino y amorfo.
El equipo dijo que un recocido más rápido y mejor dirigido es extremadamente beneficioso en estas células.
Con la capacidad de enfocar la radiación de microondas, el recocido puede dirigirse específicamente a ciertas áreas del panel solar, lo que lo hace muy adecuado para el recocido de paneles solares que tienen estructuras internas complejas creadas para aplicaciones específicas.
Además, el estudio descubrió que el recocido por microondas se produce en un ambiente estéril, a diferencia de un horno donde las paredes pueden emitir productos químicos.
Según el Dr. Veettil, hay menos contaminación y todo el proceso se puede realizar a temperatura ambiente.
El profesor asociado Shujuan Huang dirige un grupo de investigación que explora el potencial del recocido por microondas en células solares de perovskita. Estas celdas son asequibles, livianas y flexibles.
Si bien la radiación de microondas produjo células solares más eficientes en comparación con los métodos de recocido convencionales, los investigadores no están seguros de por qué. Actualmente están trabajando para abordar esta cuestión.
El estudio fue publicado en las Cartas de Física Aplicada.
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