突破！利用激光將太陽能電池板壽命延長至50年

　   一直以來，太陽能電池板以其可回收性而備受贊譽。然而，制造過程中所使用的薄塑料層卻帶來了阻礙有效回收硅、銀等寶貴材料的挑戰。

　　為了解決這一難題，NREL的科研團隊另辟蹊徑，提出了一種直接在太陽能電池中實施玻璃對玻璃焊接的創新方案。

　　這一方案的核心在于利用紅外飛秒激光技術。通過精準控制激光脈沖，在極短的時間內將能量聚焦于太陽能電池板的特定區域，形成堅固耐用的玻璃對玻璃焊縫。值得一提的是，飛秒激光技術已經在醫療眼科手術領域得到了廣泛應用，如白內障手術等，其安全性和可靠性得到了充分驗證。

　　通過激光焊接，太陽能電池板中的塑料層壓板需求被徹底消除，從而極大地簡化了回收過程。在電池板使用壽命結束后，這些由激光焊接制成的模塊可以輕松破碎，其中的玻璃和金屬線得以順利回收，而硅材料也可實現重復利用。

　　NREL化學與納米科學系高效晶體光伏小組的高級科學家David Young表示：“大多數回收者都普遍認為，聚合物是導致回收過程受阻的主要問題。我們這項技術的出現，無疑為太陽能電池板的回收利用帶來了全新的可能。”

　　這項研究成果已經發表在IEEE《光伏雜志》(Journal of Photovoltaics)上。研究團隊指出，激光焊接技術具有廣泛的適用性，不僅適用于硅材料，還可與鈣鈦礦、碲化鎘等多種材料配合使用。由于激光的高度聚焦特性，產生的熱量被限制在極小的范圍內，不會對電池材料造成損傷。同時，玻璃內部的焊縫強度與玻璃本身相當，確保了模塊的長期穩定性和耐用性。

　　Young進一步解釋說：“只要玻璃本身沒有破裂，焊縫就不會出現問題。而且，由于玻璃片之間沒有了聚合物，焊接模塊的硬度得到了顯著提升。我們的研究表明，通過適當的安裝和修改軋玻璃的壓花特征，焊接模塊可以變得足夠堅硬，以滿足靜載測試的要求。”

　　過去，研究人員曾嘗試使用納秒激光和玻璃熔塊填料進行邊緣密封，但結果并不理想。焊縫的脆性，使得它們無法適用于戶外模塊設計。相比之下，NREL開發的飛秒激光焊接技術，以極低的成本實現了卓越的密封強度，為太陽能電池板的回收利用提供了強有力的技術支撐。

　　這項研究得到了耐用模塊材料聯盟的支持，該聯盟致力于將太陽能電池板的使用壽命延長至50年甚至更久。通過NREL的創新激光技術，我們有望在未來實現更加高效、環保的太陽能電池板回收利用，為可再生能源的可持續發展貢獻力量。