Rozpustit ve vodě a znovu použít

Mohutný impuls k prosazování výroby elektřiny fotovoltaickými články představovala skutečnost, že výroba sama neprodukuje žádný CO₂. Problém přestavuje nákladná likvidace fotovoltaických článků založených na křemíku, jehož závažnost narůstá s množstvím fotovoltaických článků po konci jejich životnosti. Starší technologie recyklovaly z křemíkových článků hliníkový nosník a sklo, zatímco křemík, stříbro a měď končily na skládce. Cíl recyklovat 90 % materiálu znamená použití toxických chemikálií. Odhaduje se, že např. v Austrálii dosáhne v roce 2030 množství článků na konci jejich životnosti 680 000 tun.

Slibnou alternativní technologií ke křemíkové fotovoltaice jsou články založené na perovskitech. Nejenže dosahují účinnosti konverze přes 25 %, jsou také levné a lehké. A protože jsou navíc také ohebné a průsvitné, mohou pokrývat i povrchy, pro něž jsou křemíkové články nevhodné. Proti křemíkovým článkům však mají kratší životnost, o to důležitější je potřeba vyvinout technologie recyklace nezatěžující životní prostředí ještě předtím, než budou nové technologie masivně nasazeny. Dosud existující metody recyklace perovskitových článků používají toxická rozpouštědla, jako je potenciálně karcinogenní dimetylformamid, chlorbenzen aj. Efektivní recyklace by neměla vytvářet nové environmentální problémy.

Nadějnou se zdá být nově navrhovaná metoda, při níž se perovskitový fotovoltaický článek rozpouští ve vodě s použitím tří levných aditiv – kyseliny fosforné (H₃PO₂), octanu sodného (CH₃COONa) a iodidu sodného (NaI). Autoři poměrně sebevědomě tvrdí: „Ukazujeme, že naše recyklační strategie může výrazně snížit zátěž životního prostředí…, zejména pokud jde o toxicitu pro člověka a vyčerpání zdrojů… Tato studie ukazuje jedinečné možnosti holistické recyklace perovskitových solárních modulů – které jsou u jiných fotovoltaických technologií sotva možné – pro udržitelné a cirkulární solární hospodářství v budoucnosti.“ Uvidíme, zda se jim podaří přechod z laboratoře k továrnímu měřítku.

Xun Xiao, Niansheng Xu, Xueyu Tian et al.: Nature, 2025, DOI: 10.1038/s41586-024-08408-7