累积的硅光伏（PV）废物突显了在新兴光伏技术商业化之前进行废物回收的重要性。钙钛矿光伏发电是一种前景广阔的下一代技术，其中回收其报废废物可以减少有毒废物并保留资源。
2025年2月12日，瑞典林雪平大学高峰、康奈尔大学尤峰崎在国际顶级期刊Nature发表题为《Aqueous-based recycling of perovskite photovoltaics》的研究论文，Xun Xiao为论文第一作者，高峰、尤峰崎为论文共同通讯作者。
高峰，瑞典林雪平大学教授，西湖大学访问教授，瓦伦堡青年院士（Wallenburg Academy Fellow）（2017）。2004年和2007年在南京大学物理系获得学士和硕士学位，2011年剑桥大学卡文迪许实验室获得博士学位。随后加入瑞典林雪平大学，先后任职玛丽居里博后研究员（2013）、助理教授（2015）、副教授（2017）和教授（2020）。
高峰教授的研究兴趣为可溶液加工的光电器件及机理，主要基于有机和钙钛矿半导体材料。他作为通讯作者在Science、Nature、Nature Materials、Nature Photonics、Nature Energy、 Nature Electronics等期刊发表论文多篇。
尤峰崎，美国康奈尔大学终身讲席教授，英国皇家化学会（FRSC）会士。曾就职于阿贡国家实验室、美国西北大学，2016年加入康奈尔大学。
尤峰崎教授的科研方向涵盖过程系统工程、计算与数据科学、工业智能、能源系统、环境科学、可持续发展等领域。近年来在Science、Nature Sustainability、Nature Communications、Science Advances等期刊发表学术期刊论文300多篇。
在本文中，作者报道了一种基于绿色溶剂、低成本的全方位回收策略，用于从钙钛矿光伏废物中回收所有有价值的成分。
研究人员开发了一种高效的基于水溶液的钙钛矿回收方法，该方法可以使退化的钙钛矿得到再生。
研究团队还进一步扩大了回收范围，包括电荷传输层、基底、盖玻璃和金属电极。经过反复的降解-再循环过程，回收设备与新设备相比显示出相似的效率和稳定性。
与垃圾填埋处理相比，这种全方位回收策略减少了96.6%的资源消耗和68.8%的人类毒性（癌症影响）。通过回收利用，无论是公用事业规模还是住宅系统的平准化电力成本也都有所降低。
本研究强调了将钙钛矿光伏用于全方位回收的独特机会，并为可持续的钙钛矿太阳能经济铺平了道路。
图1：基于水溶液的钙钛矿回收方案
图2：钙钛矿回收效果
图3：全方位回收与多轮回收
图4：生命周期评估（LCA）和经济分析结果
综上，本研究提出了一种基于绿色溶剂的低成本回收策略，用于从钙钛矿光伏（PV）废物中回收所有有价值的成分。研究团队开发了一种高效的基于水的钙钛矿回收方法，能够修复和重新利用退化的钙钛矿，并扩大了回收范围，包括电荷传输层、基底、盖玻璃和金属电极。
研究成功实现了从钙钛矿光伏废物中几乎完全恢复所有关键功能材料，包括空穴/电子传输层、钙钛矿层、ITO基底和盖玻璃，且回收效率和纯度高。经过多次降解-再循环过程后，回收的设备显示出与新设备相似的效率和稳定性。此外，这种全方位的回收策略将资源消耗减少了96.6%，并将与钙钛矿光伏相关的人类毒性（癌症效应）影响减少了68.8%。
该研究不仅为钙钛矿光伏的可持续发展提供了一种全方位的回收解决方案，还通过减少资源消耗和毒性废物，显著降低了环境影响。此外，回收策略还降低了电力成本，为钙钛矿光伏的商业化和可持续发展铺平了道路。
这种全面的钙钛矿光伏回收方法为未来可持续和循环太阳能经济提供了独特的机会，尤其是在其他光伏技术难以实现全方位回收的情况下。该方法有望在全球范围内推广，特别是在资源有限和环境法规严格的地区，为实现碳中和目标提供支持。
Xiao, X., Xu, N., Tian, X.et al. Aqueous-based recycling of perovskite photovoltaics. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08408-7