Recyclage de l’indium et extraction directe des grilles d’argent à partir de cellules solaires

La question derrière la publication

Le développement du solaire augmente la demande en matières premières. Les cellules à hétérojonction de silicium, ou SHJ, devraient représenter 40 % du marché mondial en 2030. Elles contiennent notamment de l’indium dans des couches conductrices d’oxyde d’indium-étain (ITO), ainsi que de l’argent dans leurs grilles métalliques. La question est donc de savoir comment récupérer ces matériaux en limitant les dégradations.

Ce que le travail examine

Le travail étudie la récupération de l’indium contenu dans les cellules solaires SHJ usagées ou mises au rebut. Les auteurs cherchent aussi à extraire directement les grilles d’argent, sans endommager leur surface. L’enjeu est de proposer un traitement adapté à des composants qui combinent plusieurs matériaux en très fines couches.

Les auteurs ont d’abord étudié le comportement d’un ITO commercial, puis ont appliqué le procédé à des déchets de cellules SHJ. Ils ont utilisé une solution d’acide oxalique à 0,2 mol/L, un traitement hydrométallurgique : les matériaux sont mis en contact avec un liquide afin de dissoudre sélectivement certains éléments. Le traitement a été réalisé à 70 °C pendant quatre heures.

Dans ces conditions, 97 % de l’indium est dissous. Le procédé attaque sélectivement l’indium plutôt que l’argent, et la différence de solubilité des oxalates d’indium et d’étain permet de séparer ces deux éléments. La dissolution de la couche d’ITO libère en outre les grilles d’argent sans altérer leur surface.

Ces résultats indiquent qu’un même traitement peut faciliter la récupération de plusieurs matériaux d’une cellule SHJ : l’indium est dissous puis séparé de l’étain, tandis que l’argent est dégagé sous forme de grilles intactes. Le résumé ne précise toutefois ni les rendements de récupération de l’argent et de l’étain, ni les performances du procédé à plus grande échelle ou son bilan environnemental.

Des pistes pour voir plus loin

Si vous travaillez sur des équipements solaires ou sur la gestion de déchets électroniques, ce sujet montre l’intérêt d’une récupération sélective des matériaux plutôt que d’un traitement indistinct. L’étude peut vous concerner parce que les futures cellules SHJ associeront des matériaux conducteurs et métalliques à récupérer.

Les résultats rapportés portent sur un traitement en laboratoire. Cela peut vous inviter à examiner, dans votre contexte, quelles fractions de vos déchets contiennent de l’indium, de l’étain ou de l’argent, puis à vous demander si une séparation matière par matière serait techniquement et économiquement envisageable.