中国科学家开发了一种新的光伏组件回收工艺，可以从废旧产品中回收完整的硅电池并重新加工成晶片。对这些晶片进行净化和表面处理是回收工艺的一部分，这样做使得它们适合集成到新的高效型电池和组件中。

一种回收晶片的新工艺可以显著降低生产再生硅电池所需要的能源成本。

图片：法国生态转型部

随着太阳能产业的日趋成熟，处理不断增多的废旧产品已经成为世界各地大学和研究所的研究重点。许多不同的方法都在试验当中，而专家们正在等待这个十年末期，届时产品数量预计将显著增长并因此让他们有机会大规模地进行工艺试验。

事实证明，主要挑战在于处理并净化从废旧电池中回收的硅，使之可以重新进入制造锌电池的光伏供应链。这需要消耗大量能源，并深入了解回收硅中残留的、有别于全新材料的细小杂质。

有人曾表示，将这种硅用于纯度要求较低的应用是最好的解决办法。但是，中国科学院城市污染物转化重点实验室的一个科学家小组提出了一种替代方案，其中完全省略了能源密集的硅锭生产阶段。

该小组在研究中解释说：“略去硅锭生产和晶片切割过程可以节省约40%的光伏组件生产成本。尽管如此，目前的技术仍然面临着一项重大挑战：采用回收硅晶片制成的再生太阳能电池往往转换效率较低，这在目前竞争激烈的光伏市场上是不可接受的。”

回收与升级

考虑到这一点，该小组不断寻找适合生产高效电池和组件的硅晶片回收方法。他们证实了一系列的化学处理可以净化晶片和改善其表面特性，使得它们适合用于全新的高效电池。他们在最近发表于《资源节约与循环利用》期刊上的《废旧晶体硅光伏组件的系统集成回收和升级技术》（A systematically integrated recycling and upgrading technology for waste crystalline silicon photovoltaic module）一文中完整地描述了这项工艺。

该小组利用了一种先前被晶片制造商用来降低表面反射率并生产“黑硅”晶片的工艺。

该小组解释说：“通过这种技术，我们成功获得了理想的高纯度硅晶片，它们结构完整、厚度最小且捕光能力强。我们表征并评估了再生硅晶片用于全新太阳能电池制造和包装的特性，以实现功率转换效率比新的商业化太阳能电池更高的再生太阳能电池。”