為應(yīng)對(duì)化石能源危機(jī)和氣候變化問(wèn)題，以太陽(yáng)能為代表的新能源行業(yè)快速崛起。截至2020年，全球光伏累積裝機(jī)容量已達(dá)715GW，其中我國(guó)裝機(jī)容量為259GW，已連續(xù)7年位居全球首位。然而，光伏組件的使用壽命通常為25-30年，因此巨大的裝機(jī)容量必將帶來(lái)巨量光伏新興廢棄物的產(chǎn)生，其中含有的Pb、Cd等重金屬易威脅生態(tài)環(huán)境和人類健康。同時(shí)，廢棄光伏組件中含有大量有價(jià)資源，建立其資源化回收技術(shù)不僅可實(shí)現(xiàn)廢棄物的安全處置，還可實(shí)現(xiàn)二次資源的再生利用。

　　基于以上背景，中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所清潔能源技術(shù)與炭材料研究組以晶體硅光伏組件為研究對(duì)象，提出溶劑熱溶脹聯(lián)合熱處理法進(jìn)行組件的拆解與回收。結(jié)果表明，熱處理過(guò)程中EVA分解氣的產(chǎn)生與積累是導(dǎo)致回收過(guò)程晶體硅片損壞的主要原因;該回收體系采用溶劑熱溶脹法對(duì)光伏組件進(jìn)行預(yù)處理，可實(shí)現(xiàn)EVA的溶脹與部分去除，從而建立氣體釋放通道;聯(lián)合熱處理法對(duì)EVA進(jìn)行徹底分解與去除，EVA分解氣從氣體釋放通道溢散。較于現(xiàn)有回收技術(shù)，晶體硅片的回收完整率可提高近10倍;采用特定溶劑進(jìn)行溶劑熱溶脹處理時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)組件中含氟背板的快速降解，避免了傳統(tǒng)直接熱處理過(guò)程含氟氣體的釋放，二次污染小。經(jīng)測(cè)試，回收硅片的多項(xiàng)性能指標(biāo)，包括間隙氧含量、代位碳含量、電阻率、少子壽命等均與商業(yè)硅片相近。

　　相關(guān)研究成果以Nondestructive silicon wafer recovery by a novel method of solvothermal swelling coupled with thermal decomposition為題發(fā)表在Chemical Engineering Journal上。該研究得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(A類)、兩所融合基金、福建省工業(yè)引導(dǎo)性項(xiàng)目和廈門市科技計(jì)劃項(xiàng)目的資助。