【论文链接】https://doi.org/10.1016/j.solmat.2024.113312【作者单位】西班牙格拉纳达大学【论文摘要】太阳能光伏（PV）装置的迅速普及极大地促进了可再生能源的生产，有效缓解了人们对化石燃料依赖和温室气体排放的严重关切。然而，随着这些装置的老化，所产生的废弃物流对环境构成了重大挑战。为此，近年来，关于废旧光伏组件回收的研究已成为全球关注的重点领域。尽管如此，仅有少数研究回顾了太阳能电池板回收的当前趋势，且这些研究中应用文献计量工具的情况仍然罕见。本文献综述旨在通过文献耦合分析，记录和综合过去十年在废旧硅基光伏组件回收领域的研究趋势。本文介绍了一种先进的文献计量方法，该方法结合了共词分析和网络分析，以识别该领域的关键主题和新兴趋势。此外，还使用了引文分析来确定塑造该研究领域发展的主要机构和研究成果。最后，本文还提出了未来研究的新方向。结果表明，这一研究主题是相对较新的发展方向，绝大多数科学出版物出现在过去三年（从2020年到2023年增长了280%）。中国是主要贡献国，2020年至2024年间总出版物的90%来自中国。光伏面板回收研究主要集中在三个主要途径上，即机械预处理、分层剥离和纯化，其中纯化是近期研究的中心。研究结果还表明，标准化的回收流程和政策明显缺失。【实验方法】方法：本研究使用Web of Science（WoS）数据库进行了检索。数据收集采用包含布尔运算符、迭代和各种搜索字段组合的方程式。搜索方程式经过四次迭代完善，即E1在标题、主题和作者关键词中识别搜索词；E2选择包含与回收过程相关术语的文章；E3排除非原创研究论文；E4排除包含除硅以外的材料制成的太阳能电池相关术语的论文。TI、TS和AK分别是用于筛选标题中的术语、在标题、摘要、作者关键词和Keywords Plus中搜索以及在记录中搜索作者关键词的搜索运算符。此外，还使用AND、OR和NOT运算符来通过查找包含所有（AND）或任何（OR）指定术语的记录以及排除包含特定术语的记录（NOT）来精炼搜索。执行搜索方程式后，审查了WoS为每篇文章分配的类别，并排除了与本研究无关的文章，如经济学、金融或电信领域的文章。最后，还在WoS中检查了引文主题（Meso）和引文主题（Micro），以比较和验证结果。本研究聚焦于2013年1月至2024年6月期间的出版物。应用排除标准来筛选出特定类型的文件，如综述、会议摘要、书章节和非英文文章。文件和文献的选择和精炼遵循系统综述和荟萃分析的首选报告项目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses，PRISMA）指南。可以看出，筛选过程排除了416篇文章，最终选定268篇文章进行进一步分析。【图文摘取】【主要结论】废旧硅基光伏（PV）组件的回收是一个新兴研究领域，近年来因对其处置可能带来的健康和环境影响日益受到关注而备受瞩目。本研究采用文献计量方法和可视化技术，回顾和评估了过去十年废旧硅基PV组件回收研究的生产力、影响及演变。基于之前的分析，本研究得出了以下详细结论：i）文献回顾显示，自2013年以来，相关出版物数量逐年增加，特别是自2021年以来呈现出指数级增长，2020年至2023年期间增长了280%。许多国家实施的上网电价政策以及其他政府激励措施，导致太阳能PV组件的安装量显著增加。这，加上达到使用寿命末期的组件数量增加，可能解释了与太阳能电池板回收相关的科学出版物数量大幅增加的原因。ii）中国在太阳能电池板回收研究领域是主要贡献者，近年来占所有出版物的90%，其次是澳大利亚和意大利。研究还发现美国太阳能发电与太阳能电池板回收研究之间存在有趣的矛盾。尽管美国是中国之后的第二大太阳能发电国，但它在该研究领域的生产力并未跻身前十。iii）中国机构也在太阳能电池板回收研究中占据主导地位，其中四所机构位列该领域最多产的十所机构之列。如“中国科学院”和“新南威尔士大学”等机构在太阳能电池板回收领域的知识传播和合作中发挥着重要作用。这些实体在科学生产方面处于领先地位，是研究网络中的关键节点，促进了亚洲和欧洲各地不同研究团队之间的联系。iv）研究结果表明，太阳能电池板的回收过程主要包括三个阶段：预处理、分层和纯化。在预处理阶段，大多数研究建议将太阳能电池板粉碎以减小粒径并使废物更易处理。同时，热处理或热解是分层阶段最常用的方法。然而，这种方法的主要挑战之一是控制产生的排放。作为热处理的替代方法，出现了使用有机溶剂的化学方法；但它们增加了处理成本，并且在使用后回收这些溶剂也颇具挑战。v）文献表明，纯化过程是研究最广泛的领域，占废旧PV面板回收研究总出版物的55%，占最常被引用的出版物的70%。这可能是由于该方法的复杂性以及其实现高回收率和高纯度回收有价值材料（如硅、铜和银）的潜力。未来的途径和限制：未来的研究应优先改进现有的回收技术并推动太阳能电池板技术的发展。特别是太阳能电池板设计的创新具有巨大潜力。例如，制造结构简单、便于拆卸且易于识别封装层的太阳能光伏板，可以显著缩短回收过程并降低成本、能源消耗和环境影响。研究还应解决实验室规模回收过程在工业应用中的可扩展性问题。这包括开发可大规模实施且具有成本效益和环境友好的技术。此外，支持性的政策和法规对于光伏面板回收计划的成功至关重要。未来的研究可以探讨政策框架对光伏面板回收技术开发与实施的影响。最后，明显缺乏按顺序研究所有三个回收阶段的研究，这对于实现光伏废弃物材料的技术经济最优回收至关重要。因此，有许多潜在的途径有待探索。另一方面，本研究也存在一些需要强调的局限性。首先，本研究仅依赖Web of Science数据库进行数据收集。其次，本研究排除了非英文作品和书籍章节。第三，可用数据主要来自领先的研究机构，可能无法全面代表工业实践或受专利保护的内容。因此，可能无意中忽略了来自非传统文献或灰色文献来源的重要研究。未来的研究可以考虑其他流行的数据库，如Google Scholar或Scopus，并扩大选择标准以加强本研究提出的结论。尽管存在这些局限性，本研究仍为未来的研究和实际应用铺平了道路，强调了按顺序考虑三个回收阶段的全面研究的重要性。最后，这些发现对太阳能行业和环境政策具有广泛的影响。对于产品设计者而言，这些发现强调了设计可回收光伏面板的重要性。易于拆卸且使用可有效回收材料的光伏板将促进更有效的回收。鼓励回收商采用最大化材料回收并符合环境法规的先进方法。
