美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究人員對太陽能光伏(PV)組件的報廢管理最有希望的方法進行了首次全球評估。光伏組件的使用壽命為30年。目前，尚無計劃在使用壽命結(jié)束時對其進行管理。到2050年，不再需要的模塊數(shù)量總計將達到8000萬噸。除數(shù)量外，廢物的性質(zhì)也帶來了挑戰(zhàn)。光伏組件由有價值，珍貴，關(guān)鍵和有毒的材料制成。當(dāng)前沒有關(guān)于如何回收有價值的物質(zhì)和減少有毒物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。

許多文章回顧了PV回收的各個選項，但是直到現(xiàn)在，還沒有人對所有PV回收工作進行全球評估，以找出最有前途的方法。

NREL專門研究可持續(xù)性科學(xué)的高級科學(xué)家Garvin Heath說：“ PV是能源轉(zhuǎn)型的重要組成部分。” “我們必須成為這些材料的好管家，并為光伏組件發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。”

希斯是《支持循環(huán)經(jīng)濟的硅光伏組件回收的研究與開發(fā)優(yōu)先事項》的主要作者，該出版物發(fā)表在《自然能源》雜志上。他是NREL的合著者，包括Timothy Silverman，Michael Kempe，Michael Deceglie和Teresa Barnes。以及NREL的前同事Tim Remo和Hao Cui。該團隊還與外部專家合作，特別是在太陽能制造領(lǐng)域。

希思說：“它提供了一個簡潔，深入的綜合，表明我們應(yīng)該和不應(yīng)該把重點放在研究人員，投資者和政策制定者身上。”

作者專注于結(jié)晶硅的回收，該結(jié)晶硅以非常純凈的形式用于已安裝的光伏系統(tǒng)的90%以上。它約占能源，碳足跡和生產(chǎn)PV組件成本的一半，但僅占其質(zhì)量的一小部分。硅的價值取決于其純度。

PV硬件專家Silverman說：“使硅變得純凈需要大量投資。” “對于光伏組件，您需要將這些硅電池，密封在防風(fēng)雨的包裝中，使其與其他材料接觸，并等待20到30年，而與此同時，光伏技術(shù)正在進步。我們?nèi)绾尾拍塬@得這種能量和材料投資以最環(huán)保的方式?”

作者發(fā)現(xiàn)一些國家已經(jīng)制定了PV回收法規(guī)，而其他國家才剛剛開始考慮解決方案。目前，由于當(dāng)今產(chǎn)生的廢物量有限，世界上僅存在一個晶體硅光伏專用回收設(shè)施。

根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn)，作者建議進行研究和開發(fā)，以減少回收成本和環(huán)境影響，同時最大程度地提高材料回收率。他們建議專注于高價值的硅晶片而不是完整的硅晶片。后者被吹捧為可以實現(xiàn)的，但是硅晶片經(jīng)常會破裂，不可能滿足當(dāng)今嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)以實現(xiàn)直接重復(fù)使用。為了回收高價值的硅，作者強調(diào)需要研究和開發(fā)硅純化工藝。

作者還強調(diào)，應(yīng)使用技術(shù)經(jīng)濟分析和生命周期評估來探討回收做法的環(huán)境和經(jīng)濟影響。

最后，作者指出，尋找避免浪費的方法是等式的重要組成部分，包括如何使太陽能電池板的使用壽命更長，如何更有效地使用材料以及更高效地發(fā)電。

西爾弗曼說：“我們需要研發(fā)，因為廢物的堆積會悄悄溜到我們身上。” “就像光伏裝置的指數(shù)級增長一樣，它似乎會緩慢移動然后迅速加速。到有足夠的浪費來開設(shè)光伏專用設(shè)施時，我們需要已經(jīng)研究了正確的過程。”

如果成功，這些發(fā)現(xiàn)將為PV循環(huán)經(jīng)濟做出貢獻。