中國研究人員提出無酸環保方法，從退役太陽能電池中回收 97%銀金屬

中國的研究人員近日提出了一種全新的環保方法，旨在從退役的太陽能電池板中提取有價值的銀，過程中不使用有毒酸。該方法將太陽能電池浸入由氫氧化鈉和氫氧化鉀鹽組成的熔融混合物中。這種熔融鹽能削弱矽板上的塗層，讓銀線以純金屬的形式完整剝離出來。寧夏大學的研究人員成功回收了高達 97% 的銀，同時將對底層矽晶圓的損害限制在 2.6% 以內。研究團隊在研究論文中指出：「這些發現澄清了無酸、低損失的貴金屬回收機制，特別是針對晶體矽光伏材料。」

隨著第一代商業太陽能電池板達到其 25 到 30 年的壽命，老化的基礎設施已成為一個重大垃圾問題，但同時也是一場巨大的尋寶行動。銀的含量在退役的太陽能電池板中不到 0.03%，但卻佔據了其近一半的貨幣價值。回收這種貴金屬的過程過去並不環保。一個中國團隊設計了一種更清潔的替代方案。這種新的實驗室規模方法利用熔融的氫氧化鈉和氫氧化鉀混合物來剝除退役太陽能電池中的銀線。

老化太陽能電池的回收挑戰

傳統的太陽能回收方法是使用酸浸出，硝酸會將固體銀溶解為銀離子，留下有毒的氮氧化物排放、酸性廢水和複雜的化學回收過程。然而，熔融鹽策略完全跳過了這個化學繞道。

這種高溫鹽浴針對太陽能電池的氮化矽（SiNx）鈍化層，而不是直接溶解金屬。它會對這一層進行刻蝕，削弱界面處的粘合力，使完整的金屬銀線滑落。該過程快速高效。在 230 °C 下持續 150 秒，系統回收了 94.34% 的銀，同時去除了 SiNx 塗層。在最佳條件下，總銀回收率達到 97.11%。然而，保護底層矽晶圓卻是一個困難的障礙。早期的熔融鹽方法未能避免鹽浴腐蝕貴重的矽基材。

研究團隊在確定驅動腐蝕的精確化學機制後，成功限制了這一損害。

氫氧根離子在保護的氮化矽層剝落後，立即開始攻擊暴露的矽。這一反應將矽轉化為可溶的矽酸鹽，並在表面留下微小的坑洞。研究人員通過精確控制鹽浴的溫度和暴露時間，將總矽損失限制在 2.62% 以下，條件為 230 °C 和 100 秒。研究報告指出：「在 230 °C 和 150 秒的條件下，銀的回收率達到 94.34%，而 SiNx 鈍化層有效去除，最大銀回收率為 97.11%。

無酸回收方法的潛力

雖然目前該過程僅在實驗室規模下運行，但對於直接銀剝離的機理的理解，可能為綠色工業回收提供實際解決方案。這種無酸、低損失的方法可以有效回收退役的矽太陽能電池板中的貴銀，並不會損壞底層基材。這一方法的提出恰逢其時，為全球太陽能市場面對即將到來的大量面板廢料做好準備。

該研究成果已於 10 月 28 日發表在《Cleaner Production》期刊上。

新回收技術對環保的貢獻

隨著太陽能電池板逐漸退役，如何有效回收其中的貴金屬成為重要議題。傳統的酸浸出方法不僅環保問題突出，還可能對環境造成長期影響。中國研究人員提出的無酸回收方法，利用熔融鹽來剝離銀金屬，顯示出更清潔的回收潛力。這不僅能提高銀的回收率，還能減少對矽基材的損害，對於未來的太陽能電池回收市場具有重要意義。