新加坡南洋理工大学一组研究人员开发出一种工艺，利用太阳能电池板玻璃废料作固态锂金属电池阴极原材料，相关研究发表于《资源、保护和回收利用》杂志，题为《将报废太阳能废料重新用于固态锂金属电池》。

研究人员把破碎的太阳能玻璃废料研磨成纳米颗粒，将其加工成聚环氧乙烷基(PEO)固体聚合物电解质(SPE)材料中的功能性无机填料，所得SPE表现出更高的电化学稳定性和离子电导率。使用含2 wt%玻璃纳米粒子的SPE制成的电池，保留了123.07 mAh g⁻¹的容量，比参考值提高8.3%。

为使报废(EoL)太阳能电池板回收更具经济吸引力和可持续性，研究人员一直研究升级改造，将废弃材料加工成高价值产品，尽量避免高温处理。此次研究中，他们提议在储能应用中重复使用玻璃，指出玻璃是最重的EoL面板组件，且缺乏有价值的升级回收应用。

通讯作者Yeow Boon Tay告诉《光伏》杂志，研究表明报废太阳能电池板产生的废弃太阳能玻璃在储能领域潜力巨大，尤其是作固体聚合物电解质(SPE)中的功能性添加剂，传统太阳能玻璃回收方法通常耗能大且经济上不可行。通过直接将太阳能玻璃重新利用或升级改造为功能性纳米材料，这项工作促进了更可持续、更循环的方法，连接了太阳能和储能两个行业。

为将太阳能玻璃与光伏组件隔离，团队采用溶剂浸泡和线切割技术，避免高能耗热处理方法去除乙烯醋酸乙烯酯(EVA)封装材料。随后用球磨工艺将破碎玻璃研磨至约300纳米，无需有毒化学品。研究表明，这些纳米颗粒被作为填料掺入常用SPE材料聚环氧乙烷(PEO)。

Boon Tay称，该方法采用简单直接的物理方法将废弃太阳能玻璃转化为纳米颗粒，避免化学密集型合成路线，与传统的惰性填料生产方法相比，显著提高了成本效益和能耗，利用回收玻璃作原材料还减少了整体碳足迹，增强了可持续性。

研究小组发现，玻璃改性SPE表现出更高的电化学稳定性和改善的离子电导率。报告指出，纯PEO与LiTFSI(锂盐)SPE的离子电导率在室温下为9.66×10⁻⁶ S/cm，添加2 wt%玻璃纳米颗粒后升高至1.10×10⁻⁵ S/cm。

研究人员利用所得SPE制成锂金属电池并评估性能，结果表明含玻璃纳米颗粒的SPE具有优异循环稳定性。经过80次循环后，参考样品比容量降至113.60 mAh g⁻¹，含2 wt%玻璃纳米颗粒的样品仍保持123.07 mAh g⁻¹的容量，比容量提高8.3%。他们总结，这些发现强调了将太阳能电池板玻璃废料重新利用为SPE应用功能性纳米材料的潜力。

当被问及下一步计划时，Boon Tay表示，重点是开发低影响方法回收和再利用报废太阳能电池板中的高质量材料，尤其是在储能应用方面。除这项研究外，团队还开发了低温工艺，将回收的硅升级改造成锂离子电池阳极，支持更循环、更可持续的可再生能源生态系统。