Seksjonen forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Forskningsrådet, Sintef, NTNU og UiO.
Gjenbruk av solcelle-materialer som normalt ville endt på avfallsdeponier, er et av målene for EU-prosjektet Eco-Solar, som SINTEF-forsker Martin Bellmann koordinerer. Foto: SINTEF/Thor Nielsen (Foto: SINTEF/Thor Nielsen)

Solceller

Nå skal solkraften bli enda grønnere

Nytt forskningsprosjekt skal føre til at solcellepaneler både koster og forurenser mindre.

Eco-Solar-prosjektet

  • Prosjektet Eco-Solar inngår i EUs rammeprogram for forskning, Horizon 2020, og har deltagere fra syv land.
  • Prosjektet er treårig. Det har et budsjett på 5,64 millioner euro (52 millioner NOK), og finansieres i sin helhet av EU-kommisjonen.
  • Koordinator: SINTEF Materialer og kjemi
  • Øvrige deltakere: Norsun AS (Norge) UAB Soli Tek R&D (Litauen) International Solar Energy Research Center Konstanz (Tyskland) Apollon Solar (Frankrike) Garbo Srl (Italia) Boukje.com Consulting BV (Nederland) bifa Umweltinstitut GmbH (Tyskland) Asociacion de Investigacion Metalurgica del Noroeste (Spania) Steuler Solar Technology AS (Norge) Ingesea Automation SL (Spania)

– Målet vårt er at solcelleindustrien skal utnytte materialer som ellers ville endt på avfallsdepoter når solcellepaneler kasseres. I tillegg skal vi sørge for at det blir mulig å lage solcellepaneler av mindre råstoff enn før.

Det sier SINTEF-forsker Martin Bellmann, koordinator for det nylig påbegynte EU-prosjektet Eco-Solar.

Prosjektet tar for seg ressursbruken langs hele verdikjeden i dagens solkraftnæring.

Billigere og grønnere paneler

Materialgjenvinning og redusert råstoff-forbruk vil gjøre solcellepaneler billigere – og grønnere. Når behovet for nylagde materialer avtar, synker utslippet av klimagasser som materialprodusentene forårsaker. Av samme grunn vil energiforbruket fra materialframstillingen bli tilbakebetalt raskere enn i dag.

Alt dette skal gi europeiske produsenter økt gjennomslag i markedet.

– Det overordnete målet er å styrke europeiske industribedrifter som er innovasjonsdrevne og kan bidra til å sikre Europas energitilgang på bærekraftig vis, sier Bellmann.

Målet er å redusere tilførselen av nytt råstoff så mye at karbon-fotavtrykket vil krympe med 30 prosent for paneler med de vanligste solcellene, såkalte multikrystallinske celler.

For paneler med de mest effektive solcellene, såkalte monokrystallinske celler, er den tilsvarende ambisjonen en reduksjon på 25 prosent.

Disse målene skal nås gjennom et vidt spekter av teknologiske virkemidler – se faktarute.

Automatisk feilretting

I tillegg har prosjektet et mål om å utvikle en "solcelle-doktor". Dette skal bli et helautomatisk system som vil oppdage defekter på ferdigproduserte solceller og deretter reparere de som kan utbedres. Alt dette for å sikre best mulig ytelse på panelene som installeres hos kundene.

Prosjektet startet i oktober 2015 og skal pågå i tre år.

– Forventningen er at resultater av arbeidet skal være ute i markedet ett til to år etter at prosjektet er avsluttet, sier prosjektkoordinator Martin Bellmann.

Slik skal ressursbruken effektiviseres

EU-prosjektet Eco-Solar har blant annet som mål å:

Gjenbruke ressurser som i dag blir avfall fra produksjonen av solcellepaneler, deriblant:

  • Argongass som brukes i ovner for produksjon av silisiumkrystaller.
  • Diglene som brukes til å smelte silisium.
  • Silisiumspon som dannes når skiver til bruk i solceller sages.
  • Rent vann fra solcelleproduksjonen.

Kutte ned ressursbruken ved å:

  • Endre solcellene slik at bruken av sølv i kontakter kan reduseres.
  • Utvikle rammeløse paneler som ikke trenger aluminium.
  • Utvikle moduler som er dekket av glass også på baksiden, og som dermed ikke trenger å kapsles inn i organiske materialer som EVA (etylenvinylacetat) og PF (polyvinylfluorid).

Forenkle resirkulering:

  • Dagens generasjon solcellepaneler er vanskelig å resirkulere. Prosjektet skal utvikle moduler som er fri for dagens innkapsling (se foregående punkt).
  • Noe av hensikten er å legge forholdene til rette for en enkel demontering som i minst mulig grad ødelegger de enkelte komponentene. Da vil det gå an å gjenbruke glass, solceller, elektriske kontakter osv.

Øke strømproduksjonen:

  • Strømproduksjonen fra installerte solcellepaneler kan økes ved å bygge inn sensorer som forteller når panelet er ødelagt, slik at det kan erstattes så raskt som mulig.