吳曜杉、王雨筠、鄭隆藤、姜暤先、林福銘/工研院綠能所
前 言
截至2018年3月，日本仍無專門針對太陽光電系統回收的相關法律。而根據已經修改的FIT法（Feed-in Tariffs，躉購制度），關於太陽光電的業務指導方針明定，太陽能發電系統因天然災害、事故或是壽命結束等原因拆除和收集時，應遵守現有的回收相關法律來妥善處置，如建築回收法和廢棄物處理法。
從2013年開始，日本環境省和太陽能發電協會討論有關太陽能發電系統的回收準則，並在2014年發表「太陽能發電設備等的再使用、回收和妥善處理報告書」，同年，太陽能發電協會制定「汰役太陽電池模組妥善處置和回收Q&A」；2016年4月，日本環境省編制並公布「太陽能發電設備回收等促進指南（第一版）」；2017年9月，日本總務省發布了一項建議，指出由於近期太陽能發電系統的損壞和事故導致回收系統立法成為當務之急，以及未來新能源產業技術綜合開發機構(New Energy and Industrial Technology Development Organization;NEDO)、地方自治體和民間企業應加速回收技術開發、回收系統建設和示範。
根據日本總務省對於太陽能發電裝置廢棄處理等相關實況調查，在2015年約有2,400噸汰役太陽能光電板；2040年後，廢棄量將大幅增加到80萬噸。而存放大量的廢棄太陽能光電板有感電和有害物質（如鉛）洩漏的危險性，因此如何妥善處理廢棄太陽能光電板是迫切需要解決的問題。
NEDO自2014年開始領導日本國內廠商實施「太陽能系統回收技術開發計畫」，並於2015年執行「低成本分解處理技術實證」；而2016年則投入「汰役太陽電池模組的低成本再使用技術開發」，其中「三菱材料」、「東邦化成」、「市川環境工程株式會社本莊和鹿島公司」、「NPC、日本スペリア(SUPERIA)社和產業技術總合研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology; AIST)」、「Solar Frontier」和「新菱公司」等皆各自開發模組回收處理技術，最終目標為每年處理200 MW的廢棄量，且將其處理費控制在5日圓/W以下。
模組回收相關處理技術解析
太陽光電模組(Photovoltaic Modules)的組成示意如圖一，其中各矽晶片間以鍍錫銅帶（Ribbon，此處無標示出）串接形成太陽電池層後，夾入上下兩層EVA（Ethylene Vinyl Acetate，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物）中；並以玻璃和背板做封裝，其中玻璃通常使用強化玻璃，而背板則為含氟的高分子材料（通常為Polyvinylfluoride; PVF），以抵抗各種氣候環境的侵蝕；最後則會使用鋁框固定整個太陽能光電板，並裝上接線盒。
由於太陽光電模組設計的初衷即是希望它能持續運作20~30年，故材料的選用和結構的設計都必須具有極優異的阻水、阻氧和耐候特性。因此當太陽光電模組到達使用壽命終點時，欲將其分解並回收是有相當難度的，尤其是該如何去除膠合整個模組的EVA，讓各個組件可以完全分離，達到回收再利用的目的。以下將介紹日本各公司的太陽光電模組回收技術。
1. 三菱材料
太陽光電模組回收的第一步是先拆除和回收接線盒及鋁框，因此以下就不再贅述。三菱材料的回收流程如圖二所示，流程大致為將模組送進滾輪粉碎後，再以振動篩分選顆粒大小，最後以色彩選別機分類。為了達到最佳的粒徑分布，滾輪粉碎機的轉速、送料速度、滾輪間距和滾輪上使用的刀片都必須相互配合才行。而為了使碎玻璃能分離，發現在滾輪處理時加熱軟化EVA，可有效提高可剝性。振動篩將顆粒分為2 mm以上、0.6~2 mm和0.6 mm以下，發現在「0.6 mm以下」的顆粒太小無法使用色彩選別，因此為了提高後續的選別效率，應盡量避免「0.6 mm以下」的顆粒產生。
圖三為色彩選別機的原理，主要是使用照相機和雷射分辨有色（矽晶片、金屬等）和無色（玻璃）物質，並以氣槍分類收集。而分選前後的玻璃碎片上之金屬和有機物含量變化如表一所示，可發現在色彩選別後，玻璃上無論是金屬還是有機物的含量都降低了，顯示色彩選別是有效的分類方式。
三菱材料在處理太陽光電模組時還發現，有些製作商會使用含砷的玻璃來封裝太陽光電模組，而含砷的玻璃無法作為玻璃原料回收，因此有必要在回收前先檢測玻璃是否含砷，在此三菱材料使用「便攜型X射線螢光分析儀」來識別。
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