维度网讯，法国替代能源与原子能委员会（CEA）下属的新能源技术与纳米材料研究所（Liten）开发了一项新技术，可从废弃异质结（HJT）太阳能电池板中回收铟。

铟是异质结太阳能电池中透明导电氧化物层的关键材料，其回收对可持续制造和未来废弃物管理具有重要意义。通讯作者Romain Duwald介绍，该研究通过温和条件下的酸浸出直接从太阳能电池中回收铟。该方法使用稀释的草酸浸出氧化铟锡（ITO）层，相比传统无机酸危害更小，可在单一步骤中以4N纯度回收铟。该工艺还能将银从硅片上分离，为回收这种有价金属铺平道路。

传统湿法冶金回收方法通常依赖盐酸、硫酸或硝酸进行酸浸出，并常辅以过氧化氢等氧化剂，但铟和锡的高效分离仍是一大挑战。研究人员提出一种基于温和草酸的一锅两步法，该方法能浸出氧化铟锡，释放银栅线，并最终使铟以氧化物形式回收以供再利用。

实验中，团队使用高纯度氧化铟锡粉末、草酸、硫酸和过氧化氢，以及由CEA INES提供的异质结太阳能电池。这些电池由硅片构成，硅片两面均镀有氧化铟锡和银层。氧化铟锡粉末在酸性溶液中分散，于40°C至70°C下加热长达48小时，冷却后过滤收集浸出液。太阳能电池在破碎后于受控固液比条件下用草酸处理，以促进氧化铟锡浸出。金属浸出率根据溶液中测定的铟和锡浓度相对于初始材料组成计算得出。

使用电感耦合等离子体发射光谱法进行化学分析以量化溶解金属。固相采用粉末X射线衍射（使用铜Kα辐射）表征，以识别晶体结构和反应产物。所得图谱通过参考数据库和分析软件解析。扫描电子显微镜用于观测微观结构变化，能量色散X射线光谱提供元素分布图和成分分析。这些技术共同实现了对溶解效率、相演变和金属回收的评价。

结果表明，在室温下，硫酸导致铟溶解缓慢，而过氧化氢通过增强氧化还原反应促进氧化物分解，显著改善了浸出效果。草酸也能实现中等程度的铟浸出，在温和还原条件下性能与硫酸相当。将温度升至70°C极大加速了所有体系，在硫酸基介质中实现了近乎完全的铟回收，而草酸由于沉淀效应表现出高但不稳定的产率。在草酸中，铟迅速形成不溶性草酸铟，X射线衍射和热分析证实了这一点，解释了溶解铟随时间下降的原因。

动力学研究进一步表明，较高温度显著提高了浸出效率，草酸在早期阶段表现更好，而硫酸提供了更稳定的最终提取率。活化能计算表明该过程受化学控制而非扩散限制，铟和锡的溶解均受界面反应支配。草酸还同时充当还原剂和络合剂，根据条件影响铟和锡的溶解行为。在硅异质结太阳能电池上的概念验证实验证实了氧化铟锡层的有效去除、银栅线的选择性释放以及高纯度氧化铟的成功沉淀和煅烧。

研究人员表示，在优化铟浸出参数后，确定最佳条件为0.2 M草酸溶液在70°C下处理4小时，实现了溶液中97%的铟产率。氧化铟锡层的溶解使银栅线从硅片上脱离。在这些温和条件下，铟和锡被选择性浸出，随后铟阳离子被草酸根阴离子络合，导致草酸铟沉淀，使铟和锡可在单一过滤步骤中分离。

该团队旨在将这种回收方法推广到其他基于氧化铟（In₂O₃）的材料。该回收技术发表于《太阳能材料与太阳能电池》（Solar Energy Materials and Solar Cells）期刊，论文标题为“从异质结太阳能电池中高效回收铟并直接提取银栅线”。