在能源轉型的道路上，太陽光電是最具發展潛力的替代能源選項之一，光電系統自2000年後開始大量建置，預計在2030年後，將面臨第一波產品生命終期 (End of Life, EOL) 管理的嚴峻挑戰，到2050年將進入面板除役潮高峰。因此，太陽能板的退場機制成為應未雨綢繆的關鍵對策，文章概述太陽能電池主要材料回收之評估、流程與以「循環經濟 (closed-loop production cycle) 」為概念的技術發展方向以及美國、歐盟、日本和中國大陸研發投入概況。

一、太陽能電池回收流程評估
        太陽能板主要分為矽晶 (c-Si) 及薄膜 (thin film) 面板，兩者原材料皆含有毒物質與貴金屬。例如：矽晶面板主要為高純度的矽結晶；薄膜面板則主要為碲化鎘 (Cadmium Tellurium, CdTe) 和硒化銅銦鎵 (Copper Indium Gallium Selenide, CIGS) ，雖含有毒重金屬，但貴金屬含量 (如銦，鎵，銅和銀等) 亦相對較高，隨著技術持續進步，大多數面板組件的回收率已達80%-95%，其各項料材成分與回收率如表。
        一般太陽能板是以密封劑-聚乙烯醋酸乙烯酯 (Ethylene vinyl acetate, EVA) 將玻璃、太陽能電池晶片與背板封裝，故第一步都需經過拆卸，取出電子設備、電纜和鋁製框架以直接回收；接續則是分層 (delamination)，此階段需應用機械、熱學與化學等三大階段。機械過程意指由於密封劑膠合甚為緊密，回收時必須將面板 (玻璃與電池) 打碎，再進行分選回收；封裝材料則需透過熱處理，以燃燒法利用500度以上高溫將EVA與背板熔融；化學處理是利用各種化學物質來去除密封劑，但過程中容易衍生其他廢物。不管是何種太陽能板，皆需將不同類型太陽能板之原有製程與有害物質占比多寡納入回收流程與技術之規劃。

二、以循環經濟為概念之回收發展方向
        根據國際能源署光伏電力系統計畫 (IEA PVPS，International Energy Agency Photovoltaic Power System Programme) 之回收技術趨勢報告，指出太陽能板回收技術在未來幾年裡，最關鍵的技術流程和材料研發有五大方向：
    (一) 設計可達成 100% 回收之太陽能模組
    (二) 回收高純度的玻璃與矽
    (三) 將回收品整合入供應鏈
    (四) 擴大實驗室規模的回收流程
    (五) 用可回收材料代替 EVA 作為密封劑

        太陽能面板的生命終期管理 (End-of-Life Management) 與回收成效息息相關，過去傳統回收利用被視為緩解環境衝擊的對策之一，僅著重單一方向取得資源、進行生產、透過銷售通路轉嫁消費者，到最後廢棄物排放或直接丟棄，資源回收概念也只聚焦於回收利用廢棄物中可再利用的原材；現在則改以「循環經濟 (closed-loop production cycle) 」的視野，除了延續回收、利用與再製等增加原物料的使用價值外，更著重於透過優化產品設計來減少廢棄物的產生，並使用替代材料取代有毒物質，將資源能永續在產業鏈中循環如圖1。例如：從設計與製造端開始改良，以技術創新設計更易拆解的太陽能模組或易於回收的面板，以此提高玻璃、矽晶片的回收使用。或是，鼓勵測試替代材料來取代具有毒性之原材，例如：以矽晶太陽能板為例，可嘗試減少矽使用量或利用銅代替銀做為導體；薄膜電池則可改用替代金屬 (像是錫和鋅) 來取代含毒性的碲化鎘。此外，業者也積極研發可回收材料來代替EVA，讓玻璃跟電池晶片在回收時可完整分離，重新成為零組件再供使用。

三、太陽能光電產業大國回收技術研發投入概況
        太陽能回收技術正值積極開發的階段，根據 K. K. J. Lee and J. Lee (2018) 參考 IEA PVPS 計畫的分析結果，與太陽能回收技術相關的研發專利有 172 件 (矽晶太陽能 128 件、薄膜太陽能 44 件) 其國家分布如圖 2，中國主要發展矽晶太陽能；美國則著重在薄膜太陽能；歐盟及日本則均衡發展，以下分別概述其投入情況：

 (一) 美國
美國國家再生能源實驗室 (National Renewable Energy Laboratory, NREL) 為該國光伏技術研發上領頭羊，在1994年到2009年之間，NREL輔導產業開發了薄膜電池技術，並將其成功市場化，也接續為相關技術建立了回收計劃，近期研究聚焦於太陽能板生命週期分析 (Life cycle analysis, LCA) 與回收技術優化。

 (二) 歐盟
歐盟於 2007 年成立專門處理廢棄太陽能板回收的專責機構 PV Cycle，會員包括太陽能光電產業與廢棄物處理業者，為跨國非營利自願性的回收計劃，也是全歐第一座太陽能板回收廠。旨在持續推動名為「生產者延伸責任」(Extended Producer Responsibility, EPR) 的環境政策措施，意味生產者對產品的責任應延伸至產品生命週期結束後，因此鼓勵研發測試替代物料，創新回收技術以及設計回收友善的面板。

 (三) 日本
日本在產官學界皆在研發方面投入了龐大資源，在 2016年4月，日本環境部 (the Ministry of Environment, MOE) 和經濟產業省 (The Ministry of Economy, Trade and Industry, METI) 發表了一份，標題為「太陽能板生命終期管理指南」 (Guidelines on Management of End-of-Life PV Panels)，提出日本政府對於未來數年的廢棄物的數量預測、管理措施與回收再利用路徑，該項成果也將在未來研擬政策時成為重要的立法依據。

 (四) 中國大陸
儘管中國尚未制定 EOL 處理的政策措施，但已成立名為「國家高科技研發計劃：光伏回收與安全性處理研究」(National High-tech R&D Programme for PV Recycling and Safety Disposal Research) 來持續推動回收技術發展，將技術發展推升至國家實驗室等級，以完善該國太陽能光電產業廢棄物處置之規範與流程。