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冰墩墩、雪容融造型的“碲化镉发电玻璃指引路牌

来源:科技日报  发布时间:2022年02月23日

原标题:结构简单又低碳,这里的玻璃会发电

  发电玻璃是在普通玻璃上沉积了一组以碲化镉为主的光电功能材料薄膜,当太阳光照射到薄膜层后,薄膜层中会产生电子运动,从而实现发电。

  北京冬奥会完美谢幕,北京冬残奥会即将登场。北京冬奥会举行期间,在张家口冬奥村和国家跳台滑雪中心,矗立着5组冰墩墩、雪容融造型的“碲化镉发电玻璃指引路牌”。白天它们是玻璃指示牌,晚上则用自己发的电来照明。

  普通的玻璃,涂抹4微米厚的碲化镉光电薄膜后,就变成可导电、可发电、可回收的半导体材料,从而完成光电转换和电能供应,真正实现“有光就有电”。这种由成都中建材光电材料(以下简称成都中建材)生产的发电玻璃,是一种低碳环保的发电产品。

  低温环境下发电优势明显

  走进成都中建材厂区,映入眼帘的就是两块高1.6米、宽1.2米的发电玻璃,一块印着冰墩墩,另一块印着雪容融。这是该公司为北京冬奥会特别设计的彩釉款碲化镉发电玻璃指引路牌。

  “这两块发电玻璃就像两个大电池,将白天光电转化产生的电能,储存到旁边的蓄电池中,晚上用于照明。”成都中建材总经理潘锦功说,其最大的特点在于,它可以在低温情况下不断发电。

  潘锦功说,发电玻璃是在普通玻璃上沉积了一组以碲化镉为主的光电功能材料薄膜,当太阳光照射到薄膜层后,薄膜层中会产生电子运动,从而实现发电。

  潘锦功介绍,相比其他同类型材料,碲化镉材料碳排放量更低、发电量更大。碲化镉的光谱响应和太阳光谱非常匹配,光吸收率高,能吸收95%以上的阳光,适合于光电能量转换,在实际项目对比中,同样的装机容量,其总发电量高于同类产品8.8%。同时,碲化镉在炎热、潮湿环境中,发电性能优势明显。

  “碲化镉发电玻璃的结构简单,这一优势大大缩短了生产时间,使制造成本明显下降,非常适合大规模生产。”成都中建材相关工作人员表示,近年来,公司在基础研究、应用技术、行业核心技术等方面不断突破创新,碲化镉发电玻璃实验室的转化效率已经达到20.24%,生产线转化效率达到16.18%。

  未来将走进寻常百姓家

  “我们的碲化镉是从废渣废料里提取的,真正实现了变废为宝。”潘锦功说,一块碲化镉发电玻璃只需要20克碲化镉,平均每年发电270度,能用至少50年。而每生产1度电,碲化镉所排放的二氧化碳仅有11克。

  相关工作人员表示,碲化镉发电玻璃反射率低、没有光污染,不仅可应用于大型太阳能地面电站,还可完全替代传统建筑材料应用于各种建筑物,用太阳能发电为建筑提供清洁能源,达到节能减排的效果。潘锦功介绍,碲化镉发电玻璃目前已成功应用于国内多个项目,如成都双流国际机场、张家口市民中心、攀枝花石墨碳工业园、九寨沟黄龙高原机场等。

  “我们的发电玻璃一平方米平均1500元,老百姓也能负担得起。”潘锦功说,“5千瓦装机容量的碲化镉发电玻璃,基本上可以满足一户家庭一年的能源需求,既能解决碳排放的问题,又可以通过自发自用、余电上网,为用户省钱、创收。”此外,碲化镉材料的加入使玻璃的强度大大提高,且碲化镉具有高度稳定的晶格,可安全封装在碲化镉发电玻璃内多年,相信在不久的将来,发电玻璃将会走入寻常百姓家。

责任编辑:单建庆
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