太阳能电池板回收任重道远硅可能是关键

随着公用事业和住宅安装的快速增长，太阳能真的开始插上翅膀。虽然这些系统通常运行二三十年，但不可避免地会有拆卸光伏电池板进行更换的时候。接下来发生的事情对太阳能的长期底线有很大的影响。

将旧的光伏电池板变成新的光伏电池板的机会就在那里，减少了这项技术的环境足迹。但在“自然可持续发展”杂志上发表的一篇论文中，美国国家可再生能源实验室的加文·希思领导的一个研究小组认为，我们还有很长的路要走-尽管他们认为他们看到了方向。

他们说，目前的标准做法是将太阳能电池板交给现有的玻璃或金属回收设施，充其量，一批批的太阳能电池板至少可以自己运行。这只会回收框架中的铝，电线中的铜，以及光伏电池顶部的玻璃板。强制回收太阳能电池板的法律在许多地方还没有超出设计阶段，欧盟和美国华盛顿州是例外。欧盟要求至少回收75%的材料，这些工艺可以达到这一目标。

只有欧洲有纯粹专注于太阳能电池板的回收商。目前处理的太阳能电池板数量相对较少，再加上回收材料的价值有限，这意味着许多人还没有看到机会。在美国，作者写道，根据轶事报道，一些模块正被放置在市政(非危险)和危险的垃圾填埋场。其他的则被储存起来，直到开发出更低成本和更容易回收的选择，累积的数量变得更经济，运输和回收变得更经济，以及危险废物确定测试(有毒污染物浸出测试)等问题-影响州际运输和处理选项和成本-得到解决。

作者写道，需要专门的回收商来更彻底地回收电池板的所有组件-包括光伏电池本身的结晶硅。硅片约占电池板成本的一半，也占制造电池板的能源和碳足迹的一半以上。但是，硅目前并不是回收的目标，因为回收的硅不够纯净，不能直接送回晶片制造商手中。来自回收的冶金级硅在市场上每公斤净值约为2美元，而更纯净的硅每公斤售价为10美元。这将彻底改变回收商的方程式。

获得更高纯度的技术并不完全神秘-毕竟，目前正在从开采的石英岩中提纯硅。但这些工艺已经根据原材料的确切特征和杂质进行了调整。回收晶片将意味着将净化过程调整为一种新材料，以考虑到光伏电池中存在的其他元素的多样性。作者说，阻碍回收商的一个因素实际上是缺乏关于太阳能电池中杂质的可用数据，这使得围绕它们设计工艺变得困难。

但不仅仅是这样。他们指出，许多实验室研究已经为回收过程的特定方面确定了潜在的方法，但回收商将需要一套完整的相关方法，这些方法可以作为单一过程的一部分。这就是工程学的用武之地--寻找将事物集成到流程中的方法。

作者还说，适应性将需要考虑，因为设计总是在变化的。例如，电池中的银含量多年来一直在下降-自2010年以来下降了70%-回收银是一件有利可图的事情。连接用的铅锡焊料可以分阶段采用无铅焊料或其他替代品。不必与有毒的铅打交道将是一件好事，而无铅焊料将使一些银重新出现在人们的视野中。

总体而言，研究人员建议进行研究和开发，以降低回收成本和对环境的影响，而不是处理，同时最大限度地提高材料回收，重点放在硅上。新的政府政策和更明确的法规可能会有所帮助，以及关于太阳能电池板数量等简单问题的公开数据。

可以肯定的是，按照环境指标衡量，太阳能比化石燃料领先数光年。但这并不意味着在长期提高可持续性方面没有工作要做--比如通过将旧太阳能电池板变成新太阳能电池板来关闭材料循环。