全球太陽能產業所製造的廢棄危機,恐怕更甚於其所帶來的優點。隨著2000至2010年代所安裝的大量太陽能面板逐漸屆滿使用年限,其結構設計幾乎無法維修或回收,恐在未來數十年間形成龐大廢棄數量。
根據英國蘭開斯特大學循環經濟與數位化資深研究員拉比亞・夏雷夫(Rabia Charef)的最新分析指出,若太陽能產業不採取全新設計策略,到2050年全球恐累積高達2.5億公噸的報廢面板。這些推動能源轉型的面板雖耐候性極強,卻並未考慮可維修或可拆解性,使其在報廢階段難以再利用或回收。
密封式夾層難題
傳統太陽能面板的結構設計正是廢棄問題的核心。為抵禦長年風雨,製造商通常將玻璃、光電池與塑膠層以強力膠黏劑緊密結合,形成夏雷夫所稱的「單一、不可分離結構」。雖提高了耐用性,卻幾乎無法在故障時維修,或在報廢時拆解回收。
包括德國、澳洲、日本與美國等已發展的太陽能市場,正開始面臨日益增長的退役面板數量。太陽能模組平均壽命約25至30年,意味著2000年代初期的大量裝設,如今正逐步邁入報廢期。
現行的回收方式多僅能回收玻璃與鋁等低價值材料,而高價貴金屬幾乎全部流失。以銀為例,雖僅佔面板質量的0.14%,卻約佔其物料價值的40%以上,但現行回收流程鮮少能有效取回。當面板被粉碎處理時,銀會被研磨成微粒並與玻璃、矽及塑膠殘渣混合,分離成本極高。
根據國際再生能源署(IRENA)的預測,到2050年,報廢面板中可回收的材料若全部再利用,全球經濟價值可高達150億美元。
數位護照與模組化設計
業界觀察人士指出,解決之道存在,但需自根本改變製造方式。夏雷夫建議推動具可逆連接與可脫膠黏劑的模組化設計,使組件能在維修或回收時輕易分離。
歐盟預定自2027年起逐步推行的「數位產品護照」(Digital Product Passport),可望支持此類循環經濟模式,提供產品所含材料、拆解流程與最終處理資訊。瑞士伯爾尼應用科學大學的研究團隊亦正參與歐盟資助的「Retrieve」專案,開發專為光伏產業設計的數位護照原型系統。
劍橋永續領導力研究院於2025年3月發布的報告指出:「太陽能面板廢棄量預計至2050年將擴大一千倍——從20萬噸提升至2億噸。」報告警告,若面板設計仍無法維修或拆解,即使導入數位化管理,也僅能帶來有限效益。