Re-Síntesis de Nanocristalitos de CIGS Utilizando un Tratamiento de Precalentamiento por Oxidación a Partir de Objetivos de CIGS Gastados
Autores: Hsiang, Hsing-I; Chen, Chih-Cheng; Chiang, Chung-Yen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Cigarrillos
Reciclaje
Calcopirita
Lixiviación
Tostación
Recuperación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
El proceso de pulverización de células solares de película delgada de CIGS (Cu(In, Ga)Se2) utiliza solo el 30% del objetivo original. El 70% restante del objetivo debe ser reciclado para lograr un uso sostenible de los metales raros In, Ga y Se. Por lo tanto, es muy importante establecer tecnología de reciclaje de objetivos de CIGS gastados para reducir el daño ambiental. CIGS es un semiconductor con enlace tetraédrico y una estructura cristalina de calcopirita. La calcopirita es resistente al ataque de los oxidantes utilizados en la disolución debido a la formación de una capa de superficie de pasivación. Por lo tanto, es necesario aumentar la temperatura de reacción, el agente lixiviante y las concentraciones de oxidante para mejorar la disolución de CIGS. En este estudio se investigan los efectos del tratamiento previo de tostado por oxidación en la recuperación y lixiviación de objetivos de CIGS gastados. Los resultados indicaron que un proceso adecuado de tratamiento previo de tostado por oxidación podría mejorar significativamente la lixiviación de CIGS, reduciendo costos y aumentando la tasa de reacción. Esto se puede explicar por el hecho de que la estructura de calcopirita se descompuso y se transformó en Cu2SeO4, In2O3 y Ga2O3 amorfo, que son más fáciles de disolver, después de ser tostada al aire. Las recuperaciones de Cu, In y Ga pueden alcanzar más del 99.9% al lixiviar CIGS tostados a 500 grados C en 1 M de H2SO4 a 60 grados C durante 1 hora. A medida que la temperatura de tostado se incrementó a 600 grados C, la tasa de recuperación de Ga disminuyó debido a la formación de beta-Ga2O3, que es difícil de disolver. Se pueden obtener nanopartículas de CIGS mono-dispersas y casi estequiométricas con un tamaño de cristalito medio de 9 nm utilizando un proceso de reciclaje directo que combina procesos de oxidación, lixiviación y re-síntesis.
Descripción
El proceso de pulverización de células solares de película delgada de CIGS (Cu(In, Ga)Se2) utiliza solo el 30% del objetivo original. El 70% restante del objetivo debe ser reciclado para lograr un uso sostenible de los metales raros In, Ga y Se. Por lo tanto, es muy importante establecer tecnología de reciclaje de objetivos de CIGS gastados para reducir el daño ambiental. CIGS es un semiconductor con enlace tetraédrico y una estructura cristalina de calcopirita. La calcopirita es resistente al ataque de los oxidantes utilizados en la disolución debido a la formación de una capa de superficie de pasivación. Por lo tanto, es necesario aumentar la temperatura de reacción, el agente lixiviante y las concentraciones de oxidante para mejorar la disolución de CIGS. En este estudio se investigan los efectos del tratamiento previo de tostado por oxidación en la recuperación y lixiviación de objetivos de CIGS gastados. Los resultados indicaron que un proceso adecuado de tratamiento previo de tostado por oxidación podría mejorar significativamente la lixiviación de CIGS, reduciendo costos y aumentando la tasa de reacción. Esto se puede explicar por el hecho de que la estructura de calcopirita se descompuso y se transformó en Cu2SeO4, In2O3 y Ga2O3 amorfo, que son más fáciles de disolver, después de ser tostada al aire. Las recuperaciones de Cu, In y Ga pueden alcanzar más del 99.9% al lixiviar CIGS tostados a 500 grados C en 1 M de H2SO4 a 60 grados C durante 1 hora. A medida que la temperatura de tostado se incrementó a 600 grados C, la tasa de recuperación de Ga disminuyó debido a la formación de beta-Ga2O3, que es difícil de disolver. Se pueden obtener nanopartículas de CIGS mono-dispersas y casi estequiométricas con un tamaño de cristalito medio de 9 nm utilizando un proceso de reciclaje directo que combina procesos de oxidación, lixiviación y re-síntesis.