发电玻璃的原理（发电玻璃在我国问世）

你听过黑科技“发电玻璃”吗？为什么作为绝缘体的玻璃可以实现发电功能？发电玻璃与传统的光伏发电有什么不同？优势又在哪里？这个号称能改变中国能源格局的黑科技在2017年留美博士潘锦功团队的研发下在中国成功问世，安装在楼宇之间产生的电量相当于三个三峡大坝的发电量，而潘锦功本人更是被誉为第二个钱学森，被美国写进了大学课本里，甚至扬言不让留美博士潘锦功回国发展作为新能源的发电玻璃。这一被美国眼红，印度嫉妒的发电玻璃到底是什么？这将对中国又将产生什么意义？

我国政府大力支持这种新能源，或将有可能改变世界能源格局。我国在75届联合国大会上提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更有力的政策和措施，二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值，努力争取于2060年前实现碳中和。”而我国政府也在制定碳达峰，碳中和的行动措施，着力优化产能结构。正是依托于我国这一能源背景，潘锦功博士的发电玻璃研发推广有了良好的市场政策支持，这也是美国和印度所无法超越的。

今天就让我们了解一下这项黑科技

发电玻璃是在两块“特制玻璃”之间镀一层叫做碲化镉的新的光电材料，代替了原来的晶硅材料作为吸收层。玻璃上有透明导电层和窗口层，碲化镉吸收层和背电极。窗口层和吸收层形成形成新物质分离碲化镉中的光生载流子对外发电。

发电玻璃的“玻璃”层，采用高透光率，高通透性，低自爆率的“特制玻璃”，在玻璃上镀一层透明导电的ITO膜。两块玻璃前后使用厚度大约3.2MM，中间镀上冷热耐受度高，通透度高，强度大的碲化镉发电膜。而我国企业已经建成自主创新的碲化镉薄膜光伏组件生产线，碲化镉薄膜制造技术的标准电池组件和可代替玻璃建材的电池组件生产线，以及大尺寸碲化镉组件产能的推进。生产线将仅有厚度20um的碲化镉材料镀到加工好的透明导电玻璃之上，再进行激光工艺的切割与玻璃的包裹，安装好接引线，一个成品的碲化镉发电玻璃就完成了。

发电玻璃材料自身特点优越，发电能力强，光电转化效率高。 风力发电和传统的光伏发电，存在光电转换率低不稳定等因素，随着时间和设备的易损耗，每年的发电量呈递减状态。而传统的光伏发电材料，第一代单晶硅，第二代多晶硅非晶硅太阳能发电设备，厚重，不易运输，易碎，能量转换效率，普遍在14%-17%之间，且存在弱光不能发电。作为碲化镉镀膜材料第三代太阳能发电设备的“发电玻璃”，厚度只有几微米，且重量轻，成本低，最主要的是在弱光条件下也能发电。国外有些实验室已经将能量转换率提升到了21.7%,如果发电玻璃发电能力是50-60w平方米每小时，如果家庭安装5-6平方米，每天可发电1500w,也就是1.5度电，基本上可以满足一个家庭的正常用电需求。

迎光角度多，无需多次调整角度，散射漫射吸收率高。传统的光伏发电安装组件根据安装地点，安装地区选择固定的角度，一般选择正南方尽可能偏西二十度，温度上升1度，晶体硅光伏组件大输出功率下降0.04%,所以需要时常维护良好的通风条件。发光玻璃可以多角度地转换光电能源，作为建筑材料来说不用过分在乎角度，可以大范围的吸收散射漫射光线，就算是“手电筒”照射的光也能进行相应的吸收转化。

使用场景多样化，可以作为建筑材料使用，节省空间又环保。传统的光伏发电设备占地面积大，对于当地的生态造成了一定的破坏，对于失地农民，在未来如何保障，也是问题所在。 发电玻璃可以安装在农用大棚顶部，大棚下边正常种植，发电可以调节大棚温度湿度，其余发电还可以带来额外的收入。也可以安装在汽车顶棚，应用于路灯顶部，家庭房顶安装可以结合供暖设备，能以很高的效率将水加热到30-40度，满足采暖所需。最具有优势的地方在于可以作为建筑材料，应用于大楼的玻璃幕墙，且玻璃幕墙颜色，形状，透光性，环境适应性都可以找厂家定制。既能满足采光需求，降低建筑能耗，又能环保美观，充分利用太阳能，一举多得。潘锦功博士本人的厂房上也采用了这种发电玻璃。

节能环保。每安装25w发电玻璃的产品，所产生的节能减排效果，相当于在地球上多种了一棵树。如果一小块发电玻璃的功率是25w，那也就是说在建筑材料上多使用一块幕墙，一块顶棚材料。那就是在地球上种了一棵树，为地球多种树，何乐而不为？

作小面积材料成本高，大面积材料技术工艺要求高，国家对于玻璃墙幕尺寸有限制。目前还是定制化的阶段，距离全面实现覆盖还很远。碲化镉作为发电玻璃的原材料需要碲资源，碲矿资源稀少，全球碲资源储量仅有2.4万吨，碲资源独特，全球年产量有限，行业内企业数量不多。镉是剧毒，用了这种玻璃，意味着必须有回收机制，玻璃碎了不能随便丢，必须有专门的回收机制，而这也意味着大力推广这种发电玻璃需要很长的路要走。

科技的进步总是给人带来惊喜，近年来，不少发达国家已经把镀膜类太阳能发电技术作为最有前景的能源方向扶持，美国麻省理工大学发布了名为《太阳能未来》的研究报告，美国政府也在大力扶持这种新技术。而预计未来这种发电形式将成为分布式发电的最重要形式。太阳能正从小众需求，变成了足以发电产业变革的重要力量，而中国作为太阳能资源丰富的国家，加上诸多先进企业的技术革新和进步。发电玻璃类的镀膜太阳能技术将引领能源转型的领头者。未来，太阳能技术将大规模代替化石能源，或许依靠发电玻璃这种环保清洁的能源会改变世界能源格局。