發(fā)電玻璃是一種能夠?qū)⑻?yáng)光轉(zhuǎn)化為電能的新型建筑材料,它可以用于建筑物的外墻、窗戶、屋頂?shù)炔课唬瑢?shí)現(xiàn)建筑物的自發(fā)自用或并網(wǎng)發(fā)電。
據(jù)報(bào)道,“發(fā)電玻璃”又叫碲化鎘太陽(yáng)能電池,它是在兩塊普通玻璃之間涂抹一層4微米厚的碲化鎘光電材料,使原本絕緣的普通玻璃變成了可導(dǎo)電的導(dǎo)體。
這種技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),并被譽(yù)為“掛在墻上的油田”,被認(rèn)為是未來(lái)城市的重要組成部分,也是新能源產(chǎn)業(yè)的新星,有望改變?nèi)蚰茉锤窬趾腿祟惿罘绞健?/span>
發(fā)電玻璃的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是像一個(gè)夾心餅干,在兩塊普通玻璃之間,均勻地涂抹一層碲化鎘光電材料,使原本絕緣的玻璃變成了可導(dǎo)電的導(dǎo)體。
碲化鎘是一種半導(dǎo)體材料,它可以吸收太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和紫外光,并將其轉(zhuǎn)化為電能。這樣,當(dāng)太陽(yáng)光照射到發(fā)電玻璃上時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電流,從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電的目的。
發(fā)電玻璃的技術(shù)發(fā)展歷程可以追溯到上世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室首次開(kāi)發(fā)出碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池,并在1980年代開(kāi)始進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。
但由于碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池的成本較高、效率較低、穩(wěn)定性較差等問(wèn)題,這項(xiàng)技術(shù)并沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用和推廣。直到近年來(lái),隨著新能源技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破,以及節(jié)能減排、低碳環(huán)保等理念的深入人心,發(fā)電玻璃才重新引起了人們的關(guān)注和重視。
目前,在中國(guó)有一些科研團(tuán)隊(duì)和企業(yè)正在積極開(kāi)發(fā)和探索發(fā)電玻璃的相關(guān)技術(shù),并取得了一些進(jìn)展和成果。比如說(shuō),在2017年11月,網(wǎng)上就有過(guò)大量關(guān)于某團(tuán)隊(duì)在此項(xiàng)技術(shù)方面的宣傳。
他們聲稱已經(jīng)成功制造出了具有高透明度、高轉(zhuǎn)換效率、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)的碲化鎘“發(fā)電玻璃”,并且已經(jīng)申請(qǐng)了多項(xiàng)專利。
他們還表示,“發(fā)電玻璃”可以作為建筑材料應(yīng)用于各種場(chǎng)合,如幕墻、窗戶、天花板等,并且可以與智能家居系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和管理。
當(dāng)然,“發(fā)電玻璃”也并非完美無(wú)缺。它仍然面臨著一些挑戰(zhàn)或問(wèn)題,比如說(shuō)碲化鎘是否會(huì)對(duì)環(huán)境或人體造成危害;“發(fā)電玻璃”的生產(chǎn)成本是否能夠降低;“發(fā)電玻璃”的市場(chǎng)需求是否足夠大;“發(fā)電玻璃”的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是否統(tǒng)一;“發(fā)電玻璃”的安全性能是否可靠等等。這些問(wèn)題都需要我們進(jìn)一步探索和解決。
總之,“發(fā)電玻璃”是一種利用碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池將普通玻璃變成可導(dǎo)電建筑材料的技術(shù)。它具有很多優(yōu)勢(shì),但也存在一些問(wèn)題。它是新能源技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)值得關(guān)注和期待的方向。
發(fā)電玻璃的技術(shù)雖然不是新鮮事,但它的應(yīng)用卻在近年來(lái)逐漸擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì),2021年,中國(guó)光伏玻璃產(chǎn)量為5.94億萬(wàn)平方米。預(yù)計(jì)2022年將達(dá)6.42億萬(wàn)平方米,2023年將達(dá)7.11億萬(wàn)平方米。
而且,隨著國(guó)家對(duì)碳中和的承諾和對(duì)新能源的支持,光伏玻璃的市場(chǎng)空間還有很大的潛力。2020年我國(guó)光伏玻璃有效產(chǎn)能達(dá)到7.14億萬(wàn)平方米,同比增長(zhǎng)7.69%。
那么,發(fā)電玻璃都被應(yīng)用在哪些領(lǐng)域呢?目前,發(fā)電玻璃主要用于建筑物的幕墻、屋頂、窗戶等部位,以及公共設(shè)施如公交站臺(tái)、路燈等。
這些地方原本只是裝飾或遮擋作用,現(xiàn)在卻能夠利用太陽(yáng)能發(fā)電,并將多余的電力輸送到電網(wǎng)或儲(chǔ)存起來(lái)。這樣既節(jié)約了土地資源,又提高了能源利用效率。
例如,在成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)T2航站樓上,就安裝了一萬(wàn)多平方米的碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃。這些玻璃不僅美化了建筑外觀,還可以為機(jī)場(chǎng)提供每年約200萬(wàn)度的清潔能源。相當(dāng)于減少了約1500噸的二氧化碳排放。
再比如,在張家口市民中心大樓上,也鋪設(shè)了近兩萬(wàn)平方米的碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃。這座大樓是張家口冬奧會(huì)組委會(huì)辦公地點(diǎn)之一。
它不僅展示了張家口作為冬奧會(huì)舉辦城市和可再生能源示范區(qū)的形象,還可以為周邊居民提供每年約300萬(wàn)度的清潔能源。
除了國(guó)內(nèi)外,在國(guó)外也有很多發(fā)電玻璃應(yīng)用案例。比如,在美國(guó)加州圣何塞市政廳上就安裝了超過(guò)6000塊碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃;在日本東京都庁第一次政廳大樓上也鋪設(shè)了近5000塊碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃;在法國(guó)巴黎拉德芳斯商務(wù)區(qū)上也有一座全面覆蓋碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃的建筑物等等。
可以說(shuō),發(fā)電玻璃已經(jīng)成為一種新型、環(huán)保、智能、美觀的建筑材料和光伏設(shè)備,并且正在改變著我們生活和工作的方式。
發(fā)電玻璃的應(yīng)用雖然已經(jīng)很廣泛,但它的亮點(diǎn)遠(yuǎn)不止于此。發(fā)電玻璃還有許多令人驚嘆的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
首先,發(fā)電玻璃不僅可以作為建筑材料美化城市風(fēng)貌,還可以作為光伏設(shè)備提供清潔能源。這是因?yàn)榘l(fā)電玻璃采用了碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池,它具有高透光性、高轉(zhuǎn)化效率、低成本等特點(diǎn)。
它可以將普通玻璃表面的一部分光線轉(zhuǎn)化為電能,而另一部分光線則透過(guò)玻璃,保持了良好的視覺(jué)效果。這樣,發(fā)電玻璃既不影響建筑物的美觀性,又能夠利用太陽(yáng)能發(fā)電,實(shí)現(xiàn)了雙贏。
其次,發(fā)電玻璃不僅可以利用強(qiáng)光發(fā)電,還可以利用弱光甚至夜間燈光發(fā)電。這是因?yàn)轫诨k薄膜太陽(yáng)能電池對(duì)于可見(jiàn)光和近紅外光都有很好的響應(yīng)性。
它可以在任何天氣條件下工作,即使是陰雨天或者霧霾天也不例外。而且,它還可以利用人造燈光如路燈、廣告牌等進(jìn)行補(bǔ)償性發(fā)電。這樣,發(fā)電玻璃就不會(huì)因?yàn)樘鞖饣蛘邥r(shí)間而影響其功效。
最后,發(fā)電玻璃不僅可以單片使用,還可以組合成大型陣列或網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能控制和管理。這是因?yàn)槊科l(fā)電玻璃都有一個(gè)專屬的芯片和二維碼。
通過(guò)掃描二維碼就可以獲取該片玻璃的相關(guān)信息如位置、功率、狀態(tài)等,并且可以遠(yuǎn)程控制其開(kāi)關(guān)、亮度等功能。而且,通過(guò)將多片發(fā)電玻璃連接起來(lái)形成一個(gè)大型陣列或網(wǎng)絡(luò),則可以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的功能如數(shù)據(jù)采集、故障診斷、智慧調(diào)度等。
發(fā)電玻璃是一個(gè)神奇而又實(shí)用的產(chǎn)品。它不僅節(jié)約了資源、減少了污染、提高了效率;還增加了美感、增強(qiáng)了功能。它就像一塊會(huì)呼吸會(huì)思考的活力之窗,在城市里閃耀著光芒。
發(fā)電玻璃的亮點(diǎn)讓人驚嘆不已,但它的未來(lái)更讓我們期待。發(fā)電玻璃可能會(huì)帶來(lái)哪些變化和影響呢?
首先,發(fā)電玻璃可以為城市建筑物提供巨大的節(jié)能減排效益。比如說(shuō),如果把北京CBD區(qū)域所有的玻璃幕墻都換成發(fā)電玻璃,那么每年就可以節(jié)省約1.2億度電,相當(dāng)于減少了約10萬(wàn)噸的碳排放。這相當(dāng)于為北京市增加了一個(gè)小型的清潔能源電站,同時(shí)也為城市環(huán)境改善做出了貢獻(xiàn)。
其次,發(fā)電玻璃可以為家庭用電提供可靠的支持和節(jié)約。比如說(shuō),如果把家里所有的窗戶都換成發(fā)電玻璃,那么每天就可以為家庭用電提供約10%的支持,相當(dāng)于每月節(jié)省了約50元的費(fèi)用。這樣一來(lái),不僅可以降低家庭開(kāi)支,還可以增加家庭安全和舒適度。
最后,發(fā)電玻璃還可以為一些特殊場(chǎng)合或需求提供創(chuàng)新的解決方案。比如說(shuō),在一些偏遠(yuǎn)或者沒(méi)有穩(wěn)定電源供應(yīng)的地區(qū),發(fā)電玻璃就可以作為一種便捷而高效的光伏設(shè)備使用。它不需要復(fù)雜的安裝和維護(hù)工作,只要有光線就能夠發(fā)揮作用。它可以為這些地區(qū)提供基本的生活用電或者緊急用電需求。
在未來(lái)的世界里,發(fā)電玻璃可能會(huì)成為一種無(wú)處不在而又無(wú)可替代的產(chǎn)品,極大改變?nèi)藗兊纳睢?/p>
通過(guò)以上的介紹,我們可以看到發(fā)電玻璃是一種具有革命性的新型建筑材料,它不僅能夠提供清潔、可再生的太陽(yáng)能電力,還能夠美化城市環(huán)境,提高建筑物的節(jié)能性能和智能化水平。發(fā)電玻璃的出現(xiàn),為我們打開(kāi)了一個(gè)充滿無(wú)限可能的未來(lái)。
在不久的將來(lái),我們所居住的城市將會(huì)變成一個(gè)巨大的“發(fā)電站”,每一幢建筑物都可以自給自足地利用太陽(yáng)光為自己和周圍提供電力;我們所使用的各種玻璃制品,如窗戶、杯子、手機(jī)屏幕等,都可以變成小型的“充電器”,為我們的生活帶來(lái)更多便利和樂(lè)趣;我們所享受的清潔能源,將會(huì)大大減少對(duì)化石燃料的依賴和對(duì)環(huán)境的污染,讓我們與自然和諧共處。這樣一個(gè)美好而又神奇的世界,離我們并不遙遠(yuǎn)。
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