研究人员优化了一种回收高纯度银和硅的工艺，有助于其工业化规模生产。这将减少原材料和能源消耗，促进太阳能组件的回收利用，这对可持续能源系统至关重要。.

直到最近，由于太阳能在全球的普及率仍然有限，光伏组件的回收利用在该行业还不是什么大问题。然而，近年来光伏装机容量的迅猛增长，以及未来几十年的增长预测，预示着未来将出现这样一种局面：大约25年后，越来越多的光伏组件将报废。最保守的估计显示，到2030年，将有约4亿个光伏组件被报废，到2050年，这一数字将超过100亿。.

光伏组件由一串相互连接的太阳能电池组成，这些电池嵌入聚合物薄片中，并粘合到玻璃上，以防止外部因素（如湿度、紫外线辐射）的影响。玻璃和铝制框架共同提供了刚性，便于安装，并能抵抗冲击、风荷载等。从某种意义上说，为了使组件能够抵抗性能衰减和老化，并保证其数十年的稳定运行，一旦组件达到使用寿命终点，材料的分离和回收将变得十分困难。.

首席研究员手持一张卷起的封装太阳能电池片，该电池片已从正面玻璃上分离出来。作者：David Fuertes Marrón。.

目前，人们提出了许多利用机械、热力或化学方法回收太阳能组件的方法。其中一些方法已经发展成熟，例如针对组件中较重部件（如玻璃和铝框）的方法。然而，对于构成太阳能电池的金属触点和硅材料，这些方法尚未达到同样的成熟度，而这些部件在能耗和环境影响方面是最为棘手的。此外，回收材料的质量通常不足以重新投入光伏价值链。.

在西班牙国家研究署 (AERIS) 通过其生态与数字化转型 (TED) 项目征集提案而资助的 RESILIENS 项目框架下，四个机构正在合作开发一种可行、经济高效且可持续的技术，该技术能够从废弃光伏器件中回收硅和金属，并将其重新用于制造新的太阳能电池。该项目由马德里理工大学 (UPM) 太阳能研究所的研究人员协调，参与机构还包括马德里康普顿斯大学 (UCM )化学工程系、马德里自治大学 (UAM) 理学院以及IMDEA Nanociencia的研究人员。

“迄今为止的项目成果验证了我们的策略，”领导该项目的IES-UPM研究员卡洛斯·德尔·卡尼佐（Carlos del Cañizo）表示。“我们优化了一种脱金属工艺，该工艺能够以固态形式回收银，并在金属回收率和硅衬底保护之间实现了最佳平衡。我们还证明，在结晶阶段重新注入硅可以确保获得纯度足以制造高效太阳能电池的硅，并且该工艺能够使所得硅的性能适应当前的行业需求，例如将多晶硅转化为单晶硅，”这位研究员解释道。这些工艺采用光伏行业中成熟的方法和组件（例如，用于金属回收的碱蚀刻法和用于硅重结晶的切克劳斯基生长法），因此，扩大规模并将其应用于工业生产非常容易。 “我们仍需努力证明所提出的方法对市场上各种电池技术的有效性，并分析它们与行业中使用的封装剂的兼容性，” 该项目首席研究员卡洛斯·德尔·卡尼佐总结道。

RESILIENS 项目将直接影响原材料加工和能源消耗的减少，并将促进商业产品——太阳能组件的回收利用，该组件很快将作为可持续能源生产的主要来源而普及。.

马科斯·蒂尔诺、朱莉娅·埃尔南德斯·鲁伊斯、塞尔吉奥·塔博阿达、爱德华多·迪亚斯、阿拉塞利·罗德里格斯、路易斯·海梅·卡巴列罗、内雷亚·达西尔瓦·维拉纽瓦、大卫·富尔特斯·马龙、尼古拉·V·阿布罗西莫夫、卡洛斯·德尔·卡尼索。硅太阳能电池脱金属和重结晶回收工艺的验证。太阳能，第 274 卷，2024 年，112533，ISSN 0038-092X， https://doi.org/10.1016/j.solener.2024.112533 ​​。