累積的硅光伏（PV）廢物突顯了在新興光伏技術商業化之前進行廢物回收的重要性。鈣鈦礦光伏發電是一種前景廣闊的下一代技術，其中回收其報廢廢物可以減少有毒廢物并保留資源。

2025年2月12日，瑞典林雪平大學高峰、康奈爾大學尤峰崎在國際頂級期刊Nature發表題為《Aqueous-based recycling of perovskite photovoltaics》的研究論文，Xun Xiao為論文第一作者，高峰、尤峰崎為論文共同通訊作者。

高峰，瑞典林雪平大學教授，西湖大學訪問教授，瓦倫堡青年院士（Wallenburg Academy Fellow）（2017）。2004年和2007年在南京大學物理系獲得學士和碩士學位，2011年劍橋大學卡文迪許實驗室獲得博士學位。隨后加入瑞典林雪平大學，先后任職瑪麗居里博后研究員（2013）、助理教授（2015）、副教授（2017）和教授（2020）。

高峰教授的研究興趣為可溶液加工的光電器件及機理，主要基于有機和鈣鈦礦半導體材料。他作為通訊作者在Science、Nature、Nature Materials、Nature Photonics、Nature Energy、 Nature Electronics等期刊發表論文多篇。

尤峰崎，美國康奈爾大學終身講席教授，英國皇家化學會（FRSC）會士。曾就職于阿貢國家實驗室、美國西北大學，2016年加入康奈爾大學。

尤峰崎教授的科研方向涵蓋過程系統工程、計算與數據科學、工業智能、能源系統、環境科學、可持續發展等領域。近年來在Science、Nature Sustainability、Nature Communications、Science Advances等期刊發表學術期刊論文300多篇。

在本文中，作者報道了一種基于綠色溶劑、低成本的全方位回收策略，用于從鈣鈦礦光伏廢物中回收所有有價值的成分。

研究人員開發了一種高效的基于水溶液的鈣鈦礦回收方法，該方法可以使退化的鈣鈦礦得到再生。

研究團隊還進一步擴大了回收范圍，包括電荷傳輸層、基底、蓋玻璃和金屬電極。經過反復的降解-再循環過程，回收設備與新設備相比顯示出相似的效率和穩定性。

與垃圾填埋處理相比，這種全方位回收策略減少了96.6%的資源消耗和68.8%的人類毒性（癌癥影響）。通過回收利用，無論是公用事業規模還是住宅系統的平準化電力成本也都有所降低。

本研究強調了將鈣鈦礦光伏用于全方位回收的獨特機會，并為可持續的鈣鈦礦太陽能經濟鋪平了道路。

圖1：基于水溶液的鈣鈦礦回收方案

圖2：鈣鈦礦回收效果

圖3：全方位回收與多輪回收

圖4：生命周期評估（LCA）和經濟分析結果

綜上，本研究提出了一種基于綠色溶劑的低成本回收策略，用于從鈣鈦礦光伏（PV）廢物中回收所有有價值的成分。研究團隊開發了一種高效的基于水的鈣鈦礦回收方法，能夠修復和重新利用退化的鈣鈦礦，并擴大了回收范圍，包括電荷傳輸層、基底、蓋玻璃和金屬電極。

研究成功實現了從鈣鈦礦光伏廢物中幾乎完全恢復所有關鍵功能材料，包括空穴/電子傳輸層、鈣鈦礦層、ITO基底和蓋玻璃，且回收效率和純度高。經過多次降解-再循環過程后，回收的設備顯示出與新設備相似的效率和穩定性。此外，這種全方位的回收策略將資源消耗減少了96.6%，并將與鈣鈦礦光伏相關的人類毒性（癌癥效應）影響減少了68.8%。

該研究不僅為鈣鈦礦光伏的可持續發展提供了一種全方位的回收解決方案，還通過減少資源消耗和毒性廢物，顯著降低了環境影響。此外，回收策略還降低了電力成本，為鈣鈦礦光伏的商業化和可持續發展鋪平了道路。

這種全面的鈣鈦礦光伏回收方法為未來可持續和循環太陽能經濟提供了獨特的機會，尤其是在其他光伏技術難以實現全方位回收的情況下。該方法有望在全球范圍內推廣，特別是在資源有限和環境法規嚴格的地區，為實現碳中和目標提供支持。

Xiao, X., Xu, N., Tian, X.et al.?Aqueous-based recycling of perovskite photovoltaics.?Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08408-7