隨著太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電池用多晶硅的需求以每年30%的速度增長，預(yù)計到2011年，全球的多晶硅需求量將達到8萬噸以上，而我國目前（截至到2009年3月）多晶硅產(chǎn)能可達2萬噸/年，到2011年左右多晶硅產(chǎn)能將達到10萬噸/年。無論是太陽能電池還是硅芯片，都有一定的使用壽命，當(dāng)這些產(chǎn)品達到壽命被替換之后，如此多的硅將如何處理？循環(huán)利用是較為可行的技術(shù)方案。不過，多晶硅的價格變動幅度很大，在2005年時，多晶硅價格僅為30美元/千克，到2008年則一路飆升到接近500美元/千克，但今后數(shù)年內(nèi)，由于產(chǎn)能大于需求，價格可能降到100美元/千克以下，接近國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)成本（70～100美元/千克），而國外大企業(yè)的生產(chǎn)成本則僅為30美元/千克。如果硅循環(huán)利用的成本超過這個價格，企業(yè)將很難產(chǎn)生使用再生硅的熱情。推動硅的循環(huán)利用，除了環(huán)境保護的法律制約之外，降低循環(huán)利用的成本也是一種重要的手段，這就要求科學(xué)家們開發(fā)更便宜，更清潔的硅循環(huán)利用技術(shù)。

硅是制造太陽能光伏電池的重要原料。芯片級多晶硅的純度級別要求達到9個9以上（9N～12N），而光伏電池需要的多晶硅純度級別為6個9（6N）。回收的硅片如何處理才能變成制造這些高純度產(chǎn)品的原料？此外，多晶硅生產(chǎn)過程中還會生成大量的副產(chǎn)物，它們還能夠利用嗎？

光伏電池的生產(chǎn)和封裝過程中會有一定的廢品率，一般為2~4%，隨著太陽能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式發(fā)展，在生產(chǎn)過程中損失的硅片總量會逐漸增加。同時，光伏電池也有一定的使用壽命，在它們完成自己的使命之后，也需要循環(huán)利用，以免造成沉重的環(huán)境負擔(dān)。

在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的光伏電池碎片先回收銀質(zhì)小組件，再經(jīng)過處理和重新冶煉，還可以繼續(xù)作為光伏電池原料使用。廢棄的光伏電池則需先進行拆解，然后回收。這些硅除了可以重復(fù)用于光伏電池產(chǎn)業(yè)以外，還可以制成碳化硅和氮化硅等電工和陶瓷材料。目前全球已經(jīng)有Solarworld等多家公司從事廢棄光伏電池的重復(fù)利用工作。

多晶硅的生產(chǎn)工藝主要有改良西門子法、硅烷法和物理提純法等等，其中應(yīng)用最廣泛的是改良西門子法。該方法首先用硅粉和氯化氫反應(yīng)，生成三氯硅烷（或稱三氯硅氫），三氯硅烷經(jīng)過分餾和精餾后，得到高純?nèi)裙柰椋俦粴錃膺€原，以氣相沉積法在初始的高純多晶硅細棒上沉積生成高純硅。在這一工藝基礎(chǔ)上；采用尾氣干法回收工藝，并用回收的四氯硅烷氫化再生成三氯硅烷重復(fù)利用，可節(jié)約大量原料。不過，由于該法一次轉(zhuǎn)化率較低，全球多晶硅產(chǎn)業(yè)每年依然產(chǎn)生大量的四氯硅烷。目前流行的做法是利用四氯硅烷生產(chǎn)氣相法白炭黑（二氧化硅），這是一種高附加值的產(chǎn)品，被廣泛用于橡膠、塑料和高級涂料的填料，所生成的副產(chǎn)物氯化氫經(jīng)回收后，還可用于生產(chǎn)三氯硅烷。德國的瓦克公司和日本德山公司目前都使用這種工藝處理四氯硅烷。