該研究成果在《資源、保護和回收》雜志上發(fā)表的論文《通過原位氟生成熱處理對廢棄太陽能電池進行微回收以獲取高純度硅》中進行了詳細描述。論文的通訊作者Rasoul Khayam Nekouei指出，他們采用的微回收方法能夠在微觀尺度上選擇性地回收和轉化有價值的材料，這與傳統(tǒng)的批量回收方法截然不同。
在研究過程中，研究小組首先手動分離了接線盒、電纜和鋁合金框架，然后利用早期研究中開發(fā)的水熱分層法對模塊玻璃進行分層。接下來，他們對廢舊電池材料進行550°C的中溫熱處理，有效去除了乙烯醋酸乙烯酯(EVA)封裝材料和聚氟乙烯(PVF)背板。值得一提的是，“中溫原位產(chǎn)氟熱處理”技術能夠消除硅電池頂層賦予的耐腐蝕性。
Nekouei在接受采訪時表示：“最令人吃驚的是，我們發(fā)現(xiàn)用于降低耐腐蝕層的氟已經(jīng)存在于光伏電池板的背板中。這意味著問題和解決方案是相輔相成的。”
在第二步中，研究小組使用30 wt%堿性氫氧化鉀(KOH)和20 v%硝酸(HNO3)介質在80°C下對熱處理的硅(HT-Si)和未處理的(UT-Si)碎片進行化學蝕刻。這一過程不僅防止了硅的損失，還有助于超過70 wt%的銀條的機械脫離。經(jīng)過兩步蝕刻后，HT-Si碎片背面的硅純度超過了99.7 wt%。
此外，研究團隊還展示了如何利用回收的高純度硅生產(chǎn)β-碳化硅(β-SiC)晶片。分析顯示，所得材料具有亞微米顆粒、納米顆粒和納米晶須的混合物，表面覆蓋有厚度為2-3納米的SiO2殼，適用于微波吸收應用，如氣體傳感器。
Nekouei表示，這一“微回收方法”為回收廢舊光伏電池并最大限度減少浪費提供了一條可持續(xù)的途徑。
