微波辐射被证明是制造太阳能电池的硅退火的有效手段

麦考瑞大学发明的微波技术将改进太阳能电池的制造并使其更易于回收。在太阳能电池板的制造过程中，硅会经历几个称为退火的高温过程。目前，细胞是在烤箱中烹制的。

但在本周发表在《应用物理快报》杂志上的一篇论文中，由工程学院高级讲师BineshPuthenVeettil博士领导的团队表明，使用微波辐射加热几乎同样有效。此外，它还可以节省大量时间和精力，并具有其他优势。

由于微波辐射有选择地加热硅，因此几乎可以瞬间产生效果并节省大量能量。这部分是因为其余的玻璃、塑料和铝层压板基本上没有受到影响。以及导致意想不到的回收效益的财产，该集团正在申请专利。

回收效益

在微波处理下，保护硅板免受水分和污染的塑料(乙烯醋酸乙烯酯)涂层软化到可以机械剥离的程度。这意味着该板可以轻松剥离，其组件无需使用刺激性化学品即可重复使用。

“直到现在，将电池板倾倒在垃圾填埋场才具有经济意义，”Veettil博士说。“在极少数情况下，当它们被回收时，你会压碎面板，将它们加热到大约1400°C，然后用化学药品清洗它们以去除塑料——这是一个非常耗能的过程。但现在，随着太阳能电池板开始被大约20至30年前安装的大量设备即将达到使用寿命并退役，政府要求对它们进行回收。”

选择性退火

微波退火还有其他几个优点。聚焦微波辐射的能力意味着它引起的加热可以是选择性的和高度可调的。例如，一些较新的面板采用所谓的异质结技术，其中晶体硅和非晶硅交错排列。在这些电池中，更快、更好定向的退火是非常有利的。

精确聚焦还意味着可以将退火定向到太阳能电池板的特定部分，使其非常适合对具有为特殊用途制造的更复杂内部结构的太阳能电池板进行退火。

而且，与从墙壁上脱落各种化学物质的烤箱相比，微波退火是在干净的环境中进行的。“因此污染较少，”Veettil博士说。“而且整个过程都可以在室温下进行。”

新材料

麦格理正在进行其他几个涉及太阳能电池和可持续能源的项目。退火论文的共同作者之一，副教授ShujuanHuang带领一个小组研究钙钛矿太阳能电池中的微波退火。钙钛矿是一组具有半导体特性的结晶矿物，未来可能用于太阳能电池，因为它们柔韧、重量轻且生产成本低廉。

在这种情况下，与传统退火方法相比，微波辐射产生了更高效的太阳能电池，但原因尚不清楚。目前正在进行的工作部分是为了回答这个问题。