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善太阳能电池的制造，使其更容易回收。

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，细胞在烤箱中煮熟。

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Binesh Puthen Veettil博士领导的一个团队表明，使用微波辐射加热几乎同样有效。此外，它节省了大量的时间和精力，并具有其他优点。

由于微波辐射选择性地加热硅，因此几乎可以产生瞬时效应，并节省大量能源。这部分是因为玻璃、塑料和铝的夹层板的其余部分基本上不受影响。该物业带来了意想不到的回收效益，该集团正在申请专利。

回收效益

在微波处理下，保护硅板免受湿气和污染的塑料(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分层，其组件可以重复使用，而无需使用刺激性化学品。

“到目前为止，将面板倾倒在垃圾填埋场具有经济意义，”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，然后用化学品清洗它们以去除塑料——这是一个高能耗的过程。但是现在，随着大约20-30年前开始大量安装的太阳能电池板即将达到使用寿命并退役，政府要求它们被回收利用。

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，其中晶体和非晶硅交错。在这些电池中，更快、更直接的退火是非常有利的。

精确聚焦还意味着退火可以指向太阳能电池板的特定部分，使其成为为特殊用途制造更复杂内部结构的太阳能电池板退火的理想选择。

而且，与各种化学物质从墙壁上脱落的烤箱相比，微波退火是在干净的环境中进行的。“所以污染更少，”Veettil博士说。“整个过程都可以在室温下进行。

新材料

麦格理还有其他几个涉及太阳能电池和可持续能源的项目正在进行中。退火论文的共同作者之一，黄淑娟副教授领导了一个研究钙钛矿太阳能电池微波退火的小组。钙钛矿是一组具有半导体特性的结晶矿物，将来可能用于太阳能电池，因为它们灵活、轻巧且生产成本低。

在这种情况下，与传统的退火方法相比，微波辐射产生了更有效的太阳能电池，但原因尚不清楚。目前的工作部分是为了回答这个问题。

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