最近、英国レスター大学の科学者たちは、使用済み太陽光発電セルから10分以内に金属（銀とアルミニウム）の95%を回収する新たな方法を発見しました。この方法は、鉱酸を用いた現在のリサイクル方法よりも安価で環境に優しいと言われています。

研究者らはこの技術を 結晶シリコン太陽電池 大きさは12×15cm、重さは2gで、前面に100ナノメートル厚のシリコン窒化物反射防止層をコーティングした100ミクロン厚のシリコンウェハーで構成され、裏面には20ミクロン厚のアルミニウムウェハーがコーティングされています。

研究者らは、「まず、太陽電池を塩化アルミニウム溶液に浸しました。アルミニウム電極はシリコンウェハから剥がされました。超音波を用いてアルミニウムの溶解を促進し、数分以内に完了しました。アルミニウムの低コストを考えると、アルミニウムをリサイクルしても経済的なメリットはないかもしれませんが、アルミニウム塩溶液は廃水処理に活用できます」と述べています。

さらに彼らは、「第二段階では、太陽電池に含まれる銀を塩化第二鉄を用いて塩化コリンまたは塩化カルシウム塩水に溶解します。この処理には約10分かかります。銀は鶏の餌や道路の凍結防止に使われる砂利にも含まれており、入手しやすく、安価で毒性も低いのです」と説明しています。

「興味深いことに、水に溶けた鉄は銀を酸化できませんが、塩水に溶けた鉄は酸化できます。水の代わりに塩水を加えると、鉄の銀酸化能力が向上し、塩水への銀の溶解度が高まります。これは塩水に含まれる塩化物イオンによるものです。次に、塩水に水を加えて塩化物イオンを希釈すると、塩化銀が沈殿します。塩化銀は溶液から簡単に濾過できます」と彼は付け加えた。

最終的に、SolFirsTechは純度98%の塩化銀を回収することに成功しました。研究者らによると、塩化銀は更なる工程で金属銀に変換され、純度を高めることができるとのことです。このプロセスはシリコンウェハや窒化物反射防止コーティングに影響を与えないため、シリコンウェハを太陽光発電パネルに再利用したり、他の用途に加工したりする可能性が開かれました。

ただし、上記の結果は実験室環境で得られたものであり、工業規模では異なる可能性があります。しかし、研究者たちは、安価で毒性が低く、入手しやすい化学物質を使用しているため、工業化は実現可能だと考えています。この研究結果は最近、「Journal of Cleaner Production」誌に掲載されました。