Солнечные батареи — из старых аккумуляторов

Способ утилизации вышедших из строя автомобильных свинцовых аккумуляторов, предложенный сотрудниками MIT в статье для журнала Energy and Environmental Science, может позволить превратить постоянную угрозу для окружающей среды в источник сырья для недорогих и долговечных фотоэлектронных панелей.

Основой для нового метода послужили недавние достижения в технологиях солнечных батарей из перовскита, и в частности, из свинецорганического галидного перовскита. С момента первой демонстрации два года назад их эффективность была значительно улучшена. Она превысила 19%, почти достигнув уровня коммерческих солнечных элементов на базе кремния.

Присутствие свинца считалось недостатком нового фотоэлектрического материала, но методика MIT превращает его в достоинство. Утилизация свинца из отработанных автомобильных батарей позволит предотвратить попадание токсичного металла на свалки.

Проблема утилизации аккумуляторного свинца приобретает все большую злободневность в связи с происходящим в настоящее время быстрым переходом на более эффективные типы батарей, в том числе литий-ионные. По оценкам экспертов, такая миграция только в США способна привести к выводу из эксплуатации свыше 200 млн свинцовых батарей. Это породит серьезные экологические проблемы, поскольку свинец из них, сейчас примерно на 90% повторно используемый в аккумуляторах, станет некуда девать.

Количества свинца, содержащегося в одном аккумуляторе, хватает для производства тонкопленочных перовскитных панелей для обеспечения потребностей в энергии трех десятков частных домов. При этом срок эксплуатации таких солнечных батарей может исчисляться десятилетиями.

Немаловажно, что процесс изготовления перовскитных батарей довольно прост. В сравнении с производством других солнечных элементов количество технологических стадий сокращено и отсутствует необходимость в нагреве до высоких температур.

В солнечной панели слой, содержащий свинец, полностью изолирован другими материалами и риск загрязнения окружающей среды сведен к минимуму. Процедура утилизации таких панелей предусматривает переработку свинца для использования в новых солнечных элементах.

Ряд компаний уже приступил к налаживанию выпуска перовскитных фотоэлектрических панелей. Их ориентация на переработанный свинец могла бы позволить уменьшить риск здоровью рабочих и шахтеров от воздействия токсичных испарений.