中国科技新突破,玻璃也能发电,连美国也想要合作


你可能不知道,玻璃也能发电,近年来,我们在科技领域的突破越来越多,我国发明了一种具有完全自主知识产权的发电玻璃,目前已获得多项国家专利,据了解,这种发电玻璃又被称为碲化镉薄膜,只要将一块普通玻璃涂上一层均匀的碲化镉光电材料,就能将一块普通玻璃变为可发电的玻璃,而且使用过程中还不会影响玻璃的透光度,其发展潜力巨大,这种黑科技也让美国赞叹不已!外国专家更是预言,中国的发电玻璃很有可能会改变世界能源格局,那么这款黑科技到底有多牛呢?为什么我们要研制发电玻璃呢?今天我就向大家一一解答这些问题。

中国科技新突破,玻璃也能发电,连美国也想要合作

随著人民生活水平的提高,能源损耗日益严重,许多不可再生能源在不久的将来成为稀缺资源,很多国家已经意识到过度开采所带来的危害,并限制了大量开采的可用资源,为今后的发展留下了后路,因此,开发绿色、环保的绿色能源成为当今世界的重大课题,地球本身就像一个蕴藏着巨大能量的生命体,一直在释放着能量,比如地心的热能、海啸、风暴、气流、四季更替,这些都是能量存在的形式,只是我们没有加以利用而已,如果我们可以很好利用这些能量,那么它们将成为我们无穷无尽的能量来源。

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要知道中国是全球最大的用电国,据了解2019年全球用电总量为25.7万亿度,中国就占据了全球用电总额的25.9%,为了支撑这么大的用电量,我们要花费大量的资金建设发电站,发电不但要消耗大量煤而且还污染环境,因此,从2015年起,中国出台节能减排政策,开始逐渐淘汰煤电,并转为发展清洁能源,在短短几年时间里,中国的光伏,风力发电装机量就跃居世界第一,在众多清洁能源中,我们更看重的是太阳能发电,比如:硅太阳板发电,不过硅太阳板价格相当比效仰贵,并且还很笨重,使用时又不方便,很多科学家就想有没有一种材料可以装在自家屋顶或墙壁,利用太阳能发电呢?

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我国科学家潘锦功就做出了很好的示范,他成立了建材光电材料有限公司并成功研制出一款可以发电的玻璃,他的这项技术更是将太阳能发电的推广提升到了一个新的高度,很可能改变世界能源格局,为我国的新能源发展作出很大的贡献。

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发电玻璃又称为碲化镉薄膜太阳能电池,它的发电原理是在普通的玻璃上涂上4微米厚的碲化镉光电材料,然后利用半导体器件的光生伏特效应实现发电,并且结构相对简单,一般分为玻璃衬底、TCO导电氧化层、CDS窗口层、CdTe吸收层、背接触层和背电极、接线盒、铝合金保护层压件等结构组成,目前广泛应用在建筑领域,比如在屋顶,墙壁上装这种玻璃就可发电,跟传统的硅太阳板差不多,转化效率可以达到17.8%,相当于一块2平米的玻璃,年发电量可以达到270度。可能有人会说和硅板的发电效率差不多,那有什么区别呢?

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首先与传统的晶硅太阳能板相比,发电玻璃的价格比硅板太阳能电池要便宜,许多家庭根本不用担心用不起,更重要的是玻璃光电板是透明的,,而硅板是黑色不透明的,所以玻璃光电板既能充当建材用于安装窗户玻璃,无需额外占用空间,不仅可以透光,而且可以发电,一举两得,其次是它的污染小,是世界上公认的最有前途的新型薄膜太阳能电池。

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正因为如此,潘锦功和他的团队研发成功后不久,美国就三番五次上门求合作,甚至出资两千万美元,想要买下他的技术,却被他拒绝,更值得一提的是美国很早就开始研究这种技术,早在80年代,美国的一些企业就大规模生产过这种太阳能电池,但由于生产这种薄膜太阳能电池的设备复杂、成本高,所以它在市场的前景并不乐观,再加上人们对新产品的排斥,碲化镉薄膜电池在清洁能源市场上难以占据相对重要的位置,尽管美国对碲化镉薄膜的技术十分重视,但由于他们的盲目自大,导致其在薄膜电池的效率上没有重大突破,其组件发电效率仅为19%。

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直至1996年潘锦功来到美国继续深造,并在新泽西工业大学攻读博士学位时,他对清洁能源发电产生了浓厚的兴趣,只是当时对这种技术的研究还停留在较难突破的瓶颈阶段,但潘锦功并没有因此退缩,而是觉得这项研究具有巨大的科学价值,于是他对此展开了研究,然而攻关是艰辛的,经历了四年的不断探索,再加上读博士期间的各种经验积累,潘锦功在碲化镉薄膜研究方面发现了许多重大突破。

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与此同时,美国政府非常看重潘锦功研究的这项技术,为了保持美国在碲化镉薄膜技术的垄断地位,美国政府开出了百万年薪想留住他,最终潘锦功带着爱国之心,报国之志从美国回到了四川,开始了碲化镉薄膜技术的研发工作。面对当时碲化镉薄膜电池的市场和技术,尤其是知识产权均为境外厂商所垄断和控制的残酷现实,潘锦功不仅没有因此退缩,而是依靠后发优势和技术基础,经过多年的努力,最终攻下碲化镉薄膜电池的技术难题,研制出了世界上最大的单体面积碲化镉发电玻璃,成功将原先的单体发电玻璃面积为0.72平米提升到1.92平米,这项技术的成功研发不仅有力推动了中国能源的快速发展,也加速了全球能源低碳转型的进程。

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目前,中建材公司已接到世界各国大厂的订单,其中就有福特汽车,中建材公司将为福特汽车全球一百多个厂房改造发电玻璃。未来发电玻璃的市场空间有多大,我们无法预料,但可以肯定的是这是一项值得中国人骄傲的技术,如此绿色环保又实用的黑科技,要是能大批量生产,将有效解决我国贫困山区用电问题。

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此次我们能在太阳能电池领域取得重大突破,是无数科研人员经过无数日夜攻关所创造出的结果,这将会给我们在未来的新能源市场中带来绝对的优势,同时对我国进一步发展科技事业、国防事业有着非同凡响的意义,相信在我国科研人员的不断努力下,我们将成为下一个科技强国。