SiCycle - Wiederverwertung von Photovoltaik-Modul-Rückläufern

Motivation

Seit dem Jahr 2000 wurden sowohl in Deutschland als auch global verstärkt Solaranlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien installiert. Auf Grund der typischen Lebensdauer der Module von 20 bis 25 Jahren wird die Menge an außer Betrieb genommen Anlagen in den nächsten Jahren stark ansteigen. Bisher stehen nur wenige Recyclingmethoden zur Verfügung, die sich häufig auf die Gewinnung der enthaltenen Edelmetalle, wie bspw. Silber, beschränken. Die zusätzliche Wiederverwertung des hochreinen Siliciums der Solarzellen kann die energieintensive Herstellung des Halbleitermaterials vermeiden und bietet damit eine deutlich ökonomischere und nachhaltigere Lösung.

Projektbeschreibung

Im Projekt SiCycle sollen ausgemusterte Solarmodule mit elektrochemischen Methoden wiederverwertet werden. Hierfür werden die als Beschichtung und Kontaktierung verwendeten Metalle vom Silizium-Wafer gelöst, indem elektrochemisch an bordotierten Diamantelektroden stark oxidierende Persäuren erzeugt werden. Deren hohe Reaktivität wird genutzt um auch edlere Metalle in Lösung zu bringen. Die gelösten Metallionen können kathodisch abgeschieden und so zurückgewonnen werden. Damit wird gleichzeitig die verwendete Säure regeneriert und kann ebenfalls wiederverwendet werden. Der so „abgebeizte“ intakte Silizium-Wafer kann für die Herstellung neuer Solarzellen genutzt werden. Dazu wird im Rahmen des Projektes auch die Reinheit der Wafer sowie deren photophysikalisches Verhalten untersucht.

Das IGF-Vorhaben Nr. IGF 20966 BG der Forschungsvereinigung DECHEMA e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.