Alors que l’industrie photovoltaïque entre dans une période de décommissionnement intensif, la valorisation des panneaux photovoltaïques usagés est devenue un enjeu clé du développement durable. Parmi les ressources récupérées, la poudre de silicium extraite se transforme de « déchet industriel » en « trésor de ressources » grâce à ses multiples applications. Cette poudre de silicium traitée et purifiée résout non seulement le problème environnemental posé par les panneaux photovoltaïques usagés, mais démontre également une valeur unique dans de nombreux domaines.
Dans la boucle fermée de la chaîne industrielle photovoltaïque, la poudre de silicium réalise un cycle vertueux de « ressource → produit → ressource recyclée ». Grâce à une purification combinant méthodes physiques et chimiques, sa pureté peut atteindre le standard solaire de plus de 99,999 %, lui permettant d’être réutilisée pour la fabrication de lingots de silicium de type N, adaptés à la production de cellules hautement efficaces telles que les cellules TOPCon. Les principaux entreprises nationales ont déjà atteint un taux d’intégration de 15 % de poudre de silicium recyclée dans les cellules photovoltaïques : leur rendement de conversion n’est inférieur que de 0,3 point de pourcentage à celui du silicium vierge, tandis que leur coût est réduit de 20 %, diminuant efficacement la dépendance de l’industrie vis-à-vis des gisements de quartz vierge.
Dans le domaine du stockage d’énergie, la poudre de silicium est devenue une matière première clé pour la modification des sels fondus. Transformée en poudre de dioxyde de silicium et combinée au sel fondu Hitec XL, elle permet de produire un sel fondu composite à base de silicium avec un point de fusion aussi bas que 138 °C. Cela élargit considérablement la plage de température d’utilisation des sels fondus et évite le blocage par gel des conduites. Lorsque ce sel fondu modifié est appliqué dans un système couplé de stockage d’énergie par sel fondu et de centrale thermique, il améliore efficacement le rendement de conversion thermo-électrique, promeut l’économie d’énergie et la réduction des émissions de carbone dans le secteur thermique, et diminue les coûts de chauffage.
Dans le domaine des matériaux pour nouvelles énergies, les applications haute valeur de la poudre de silicium connaissent constamment des percées. Grâce à des technologies innovantes telles que le choc thermique Joule, la poudre de silicium peut être transformée en un réseau de nanofils de silicium amorphe, utilisé comme matériau d’anode pour batteries lithium-ion. Son rendement coulombique initial atteint 91,35 %, son taux de rétention de capacité est encore de 95 % après 200 cycles, et son taux d’expansion volumique est contrôlé à moins de 10 % — des performances nettement supérieures à celles des anodes de silicium traditionnelles. De plus, la poudre de silicium peut également être utilisée comme matière première pour le silicium monocristallin semi-conducteur et pour la fabrication de matériaux de coupe pour cellules photovoltaïques, élargissant ainsi davantage les frontières de la valorisation des ressources.
Les multiples applications de la poudre de silicium recyclée à partir des panneaux photovoltaïques usagés n’explorent pas seulement la valeur économique des ressources déchets, mais réduisent également les émissions de carbone et la pollution environnementale. Le recyclage d’une tonne de matériaux de silicium usagés permet d’économiser 11 000 kWh d’électricité et de réduire de 12 tonnes les émissions de dioxyde de carbone. Cela injecte une dynamique durable dans la transition verte de l’industrie photovoltaïque et fournit une voie réalisable pour la valorisation circulaire des ressources à l’échelle mondiale.
