مؤخرًا، اكتشف علماء من جامعة ليستر بالمملكة المتحدة طريقة جديدة لاستعادة 95% من المعادن (الفضة والألمنيوم) من الخلايا الكهروضوئية منتهية الصلاحية في أقل من 10 دقائق. ويُقال إن هذه الطريقة أقل تكلفة وأكثر صداقة للبيئة من طريقة إعادة التدوير الحالية باستخدام الأحماض المعدنية.

قام الباحثون بتطبيق هذه التقنية على خلية شمسية من السيليكون البلوري تبلغ أبعاده 12 × 15 سم ويزن 2 جرام، ويتكون من رقاقة سيليكون بسمك 100 ميكرون مطلية بطبقة مضادة للانعكاس من نتريد السيليكون بسمك 100 نانومتر على الجانب الأمامي. والجانب الخلفي مطلي برقاقة ألومنيوم بسمك 20 ميكرون.

قال الباحثون: "أولًا، وضعنا الخلية الشمسية في محلول كلوريد الألومنيوم. ثم أُزيلت أقطاب الألومنيوم من رقاقة السيليكون. استخدمنا الموجات فوق الصوتية لتعزيز ذوبان الألومنيوم، والذي حدث في غضون دقائق. ونظرًا لانخفاض تكلفة الألومنيوم، قد لا تكون هناك فائدة اقتصادية لإعادة تدويره، ولكن يمكن استخدام محاليل ملح الألومنيوم لمعالجة مياه الصرف الصحي".

ويوضحون أيضًا: "في الخطوة الثانية، تُذاب الفضة في الخلايا الشمسية إما في محلول كلوريد الكولين أو كلوريد الكالسيوم باستخدام كلوريد الحديديك، وتستغرق العملية حوالي عشر دقائق. يوجد هذا المعدن في علف الدجاج وفي الحصى المستخدم في الطرق لتجنب التجمد، وهو متوفر بسهولة، وغير مكلف، ومنخفض السمية".

من المثير للاهتمام أن الحديد المذاب في الماء لا يمكنه أكسدة الفضة، بينما الحديد المذاب في محلول ملحي يمكنه ذلك. استبدال الماء بالمحلول الملحي يُحسّن قدرة الحديد على أكسدة الفضة ويزيد من ذوبانيتها في المحلول الملحي. ويعود ذلك إلى أيونات الكلوريد الموجودة في المحلول الملحي. ثم يُرسّب كلوريد الفضة بإضافة الماء إلى المحلول الملحي لتخفيف أيونات الكلوريد. ويُرشّح كلوريد الفضة بسهولة من المحلول، كما أضاف.

في النهاية، نجحت العملية، حيث استعاد فريق SolFirsTechully كلوريد الفضة بنقاء 98%. ووفقًا للباحثين، يمكن في خطوة لاحقة تحويل كلوريد الفضة إلى فضة معدنية، مما يزيد من نقائها. لا تؤثر هذه العملية على رقائق السيليكون والطلاءات النتريدية المضادة للانعكاس، مما يتيح إمكانية إعادة استخدام رقائق السيليكون في الألواح الكهروضوئية أو معالجتها لاستخدامات أخرى.

مع ذلك، تم الحصول على النتائج المذكورة أعلاه في بيئة مختبرية، وقد تختلف على المستوى الصناعي. ومع ذلك، يعتقد الباحثون أن التصنيع ممكن نظرًا لاستخدامهم مواد كيميائية رخيصة، منخفضة السمية، ومتوفرة بسهولة. وقد نُشرت نتائج البحث مؤخرًا في "مجلة الإنتاج النظيف".