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太阳能发电。图片来源：图虫创意
太阳能电池板。图片来源：图虫创意
废旧太阳能电池板。图片来源：图虫创意
研究者采用盐蚀刻方法，利用熔融NaOH-KOH可以与SiNx、SiO2、Al2O3和Si反应的特性，自上而下地与硅太阳能电池板表面涂层发生反应，将镶嵌在硅板和氮硅化合物间的银线剥离出来。该蚀刻过程仅需180秒，就能实现银和硅高达99.0%和98.0%的回收率。
此外，该回收工艺还通过“选择性氧化-碱浸出-电沉积”方法从焊料带中回收铜、铅、锡等其他有价值的金属。与传统的硅太阳能板回收工艺不同，该回收方法不需要使用腐蚀性无机酸，减少了化学废料的产生和对环境的污染。该回收工艺可直接获得银线，避免了银的溶解和沉积，相较其他回收方法更加高效。
该研究还利用盐蚀刻方法，对不同种类的太阳能电池进行回收实验。结果表明，该回收方法适用于各种电池架构，银和硅的回收率、纯度都较高，是一种具有普适性的硅太阳能电池板回收方法。
太阳能发电对环境的影响复杂深远，太阳能电池板生命周期的完整性受到广泛关注。我们应该积极推广太阳能发电应用，充分发挥其在环保和能源安全领域的优势，同时也要时刻关注并应对潜在的环境风险挑战，共同推动清洁能源绿色、可持续发展。
参考文献
[1] Gao, S., Chen, X., Qu, J. et al. Recycling of silicon solar panels through a salt-etching approach[J]. Nature Sustainability, 2024.
[2] Fiandra, V., Sannino, L., Andreozzi, C., et al. End-of-life of silicon PV panels: A sustainable materials recovery process[J].Waste Management, 2018.
[3] 黄庆，邓毅，郁丰善，等。从废旧太阳能电池板中回收银[J].有色金属:冶炼部分, 2022.
[4] 隆志军，王秋，谢观健，等。硅型光伏电池的电特性及太阳能发电[J].机电工程技术, 2010.
策划制作
出品丨科普中国
作者丨石畅 物理化学博士
监制丨中国科普博览
责编丨董娜娜
审校丨徐来 林林
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