隨著太陽能產業的發展，電池用多晶硅的需求以每年30%的速度增長，預計到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）多晶硅產能可達2萬噸/年，到2011年左右多晶硅產能將達到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，當這些產品達到壽命被替換之后，如此多的硅將如何處理？循環利用是較為可行的技術方案。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，但今后數年內，由于產能大于需求，價格可能降到100美元/千克以下，接近國內企業的生產成本（70～100美元/千克），而國外大企業的生產成本則僅為30美元/千克。如果硅循環利用的成本超過這個價格，企業將很難產生使用再生硅的熱情。推動硅的循環利用，除了環境保護的法律制約之外，降低循環利用的成本也是一種重要的手段，這就要求科學家們開發更便宜，更清潔的硅循環利用技術。

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品的原料？此外，多晶硅生產過程中還會生成大量的副產物，它們還能夠利用嗎？

光伏電池的生產和封裝過程中會有一定的廢品率，一般為2~4%，隨著太陽能產業的爆發式發展，在生產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，也需要循環利用，以免造成沉重的環境負擔。

在生產過程中產生的光伏電池碎片先回收銀質小組件，再經過處理和重新冶煉，還可以繼續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用于光伏電池產業以外，還可以制成碳化硅和氮化硅等電工和陶瓷材料。目前全球已經有Solarworld等多家公司從事廢棄光伏電池的重復利用工作。

多晶硅的生產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，生成三氯硅烷（或稱三氯硅氫），三氯硅烷經過分餾和精餾后，得到高純三氯硅烷，再被氫氣還原，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利用，可節約大量原料。不過，由于該法一次轉化率較低，全球多晶硅產業每年依然產生大量的四氯硅烷。目前流行的做法是利用四氯硅烷生產氣相法白炭黑（二氧化硅），這是一種高附加值的產品，被廣泛用于橡膠、塑料和高級涂料的填料，所生成的副產物氯化氫經回收后，還可用于生產三氯硅烷。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。