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一、基本概述

定义：晶硅光伏组件环保处理是指对退役或报废的单晶硅光伏组件和多晶硅光伏组件，依据国家环保标准和技术规范，通过物理方法（如机械破碎、分选）、热化学方法（如热解）和化学方法（如酸浸、溶剂萃取等提纯技术）等关键技术，实现关键材料（如贵金属银、非贵金属铜和铝、硅料及玻璃）的高效回收与循环利用，并确保拆解处理全过程的污染物排放（废气、废水、固废）符合国家及地方相关环保标准与规范的资源化回收与无害化处理过程。

属性特点：单晶硅光伏组件和多晶硅光伏组件的基本结构大致相同。光伏组件的层压结构从上到下依次为钢化玻璃板层、EVA 胶膜层、硅电池片层、EVA 胶膜层和背板层。晶硅电池片用互连条、汇流带串联并一起密封在EVA胶膜中。层压结构四周嵌入铝边框中，嵌槽缝隙中填充有硅胶，并将二者黏结在一起，接线盒粘贴在背板底部。该组件中，钢化玻璃的质量分数最大，其次为铝边框，硅（Si）的质量分数较小，约为3.80%，银（Ag）的质量分数最小，仅有0.02%。

图：晶硅光伏组件典型结构示意图

图：晶硅光伏组件中各组分的质量分数

核心目标：通过高效分离回收晶硅光伏组件中的玻璃、铝、银、铜、硅等材料，严格控制铅、镉等重金属污染风险，确保处理过程符合环保标准，从而降低光伏产业对原生资源的依赖，实现资源循环利用与环境保护的双重效益。

二、分类信息

三、详细解释

晶硅光伏组件是太阳能发电的核心元件，其理论寿命为25-30年，报废后呈现出鲜明的双重属性：一方面，它富含高价值的硅、玻璃、铝、铜、银等多种可回收材料，资源再利用潜力大；另一方面，若处置不当，其含有的微量铅、含氟聚合物等成分可能渗透土壤、污染水体，带来环境风险。

废旧晶硅光伏组件回收的最终目的是得到单一纯净且回收价值高的各组成部分。其回收路径主要包括三步：第一，拆除铝边框和接线盒；第二，层压件解离，解离为光伏玻璃、电池片、光伏背板、焊带等；第三，组分回收，主要是电池片上的银栅线、硅片，可以分离得到硅、银、铝等组分材料。

图：废旧晶硅光伏组件回收步骤

晶硅光伏组件的环保处理严格遵循资源高效回收与污染严格防控的核心原则。在材料再生领域，通过物理破碎、热解或化学溶解等工艺分离并提纯硅材料，再生硅料可重新用于制造新光伏硅片或半导体材料，构成价值最高的回收途径；面板玻璃经清洁处理，可作为优质原料回炉制造新玻璃制品或光伏玻璃；铝框架和铜导线易于熔炼再生，广泛用于各类金属制品；电池片栅线中的银可通过湿法冶金等技术回收利用；背板及接线盒塑料经处理后可造粒用于非食品级塑料制品。此外，在建材领域，清洁的碎玻璃可直接用作建筑填料或玻璃棉原料。

在推动绿色能源发展和循环经济的背景下，实现光伏组件的高效环保回收是产业可持续发展的关键。中国已建立完善的光伏组件回收标准体系，包括《光伏组件回收再利用通用技术要求》(GB/T 39753-2021)《晶体硅光伏组件回收处理 物理法》（GB/T 43752-2024）《晶体硅光伏组件回收再利用通用技术要求》(T/CPIA 0002-2022)和《晶体硅光伏组件报废指南》(T/CPIA 0043-2022)及生态环境部《污染控制技术规范》等国家标准和行业规范，并将光伏组件纳入《废弃电器电子产品回收处理管理条例》管理范畴，要求建立规范回收体系、落实生产者责任延伸制度（EPR）。通过政策规范与技术创新双轮驱动—在政策层面构建回收体系、设定回收率目标，在技术层面突破层压件分离、材料提纯等关键工艺，才能有效解决当前回收成本高、技术不成熟等难题，最终实现光伏组件全生命周期的绿色循环。

四、应用价值/发展前景

晶硅光伏组件的环保处理正推动从“环境负担”到“战略资源”的深刻转型，其资源化实践已展现出立体化的环保价值与产业发展前景。在技术层面，高纯硅料、银、铜、铝和玻璃的高效规模化回收体系日趋成熟，这些再生材料通过闭环流动持续反哺光伏产业链，如再生硅料可直接用于硅片制造，回收玻璃经处理可重新熔制光伏组件，金属框架和导线通过熔炼再生广泛用于工业领域，而银浆和塑料组分也分别通过湿法冶金和物理再造实现价值保留。这种资源循环模式显著降低能源消耗与生产成本，有效替代原生资源开采，成为当前最成熟的应用方向。

随着处理技术的精进，材料再利用途径正在向多元化方向发展。除传统回收路径外，创新性的"降级循环"将硅粉、玻璃等次级材料转化为建筑填料和隔音基材，而前沿的提纯技术更将回收材料升级为半导体级石英砂、锂电负极等高附加值产品，形成梯级利用的价值网络。产业发展的内生动力来自持续的技术突破，特别是含氟材料处理、硅片完整分离等关键工艺的革新，配合自动化程度的提升，正在不断拓宽处理边界。外部推动力则源于政策与市场的双重作用：全球范围内推行的生产者责任延伸制度构建了强制性回收框架，而绿色供应链需求和碳减排压力则创造了广阔的市场空间。

这种资源再生体系产生的环境效益呈现多维度特征：既通过替代原生材料开采减轻生态破坏，又以显著降低的能耗支撑光伏全生命周期的碳中和，同时彻底消除了退役组件中铅、氟等污染因子的环境风险。在技术创新与制度保障的协同作用下，晶硅光伏组件的回收产业正在形成环保与经济效益的良性循环，为全球绿色能源可持续发展提供关键支撑。

五、绿色应用难点

根据中国光伏行业协会数据，2022年全球光伏新增装机 230GW，同比增长35.3%，累计装机容量约1156GW。国际能源署预测，到2030年，全球退役光伏组件将达800万吨(约110GW)，中国退役光伏组件达150万吨(约20 GW)，迎来光伏组件退役的喷发期。虽然近年来各国在硅材料提纯以及再利用、含氟背板处理及回收设备研发等方面取得一定进展，但整体仍面临技术不成熟、资源化利用率低、产业化进程缓慢等问题。

当前的核心困境在于，一方面全生命周期责任归属尚未明确，另一方面高效、低成本回收技术仍未实现突破。若不能妥善解决，不仅将造成资源浪费和环境风险，还可能引发代际公平与环境正义问题，与光伏产业“清洁可持续”的核心伦理背道而驰。因此，亟需推动生产者责任延伸制度落地、加快关键技术攻关并建立完善的回收体系回收体系，确保光伏产业真正实现全生命周期的绿色发展。

本词条贡献者：

董文钧 北京科技大学材料学院副院长、材物系教授

本词条审核专家：

吴宏辉 材料科学与工程专业 北京科技大学教授

参考来源：

[1]王魁,李金惠,刘丽丽.退役晶硅光伏组件中材料物质回收技术现状分析与建议[J].中南大学学报（自然科学版）,2024,55(6):2117-2128.

[2]郭飞宏,许贵军,徐文胜,李晨阳,姜小祥,张后虎.废旧光伏组件回收路径及技术研究[J].材料导报,2024,38(S01):20-26.

[3]Sanathi R, Banerjee S, Bhowmik S. A technical review of crystalline silicon photovoltaic module recycling [J]. Solar Energy, 2024, 281: 112869

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