小料优选 | 超高效碲化镉发电玻璃
2024/08/18 08:14
来源：中国建材集团
碲化镉发电玻璃是一种革命性建筑材料，通过将碲化镉薄膜涂于玻璃上实现光能转电能。具有高效发电、弱光响应好、安装灵活等特点，广泛应用于建筑和地面电站，有助于实现“双碳”目标。......
玻璃，被誉为“材料领域中人类最伟大的发明之一”。从古至今人们一直探索玻璃的制作和使用。在商代，聪明的中国先民就制造出了琉璃玻璃，随着时代的发展，各种用途和各种性能的玻璃相继问世——建筑玻璃、药用玻璃、电子显示玻璃......科技进步、工业发展、经济建设、人类安居，无不闪耀着玻璃的智慧之光。科学家们把清洁、可再生的太阳能和玻璃结合起来，一种具有革命性的新型建筑材料——碲化镉发电玻璃应运而生。
玻璃在生活中随处可见，作为门窗可以为我们遮风挡雨，我们也经常看到阳光透过明亮的玻璃门窗洒下一片光辉。但是提到发电玻璃时，大家心里会充满疑惑，玻璃怎么还能发电吗？其实发电玻璃的工作原理并不复杂——当阳光照射在玻璃上时，玻璃表面有机光电材料会吸收光能并将其转化为电能，在这个过程中，玻璃衬底起到了支撑和保护作用，透明导电氧化层则负责收集产生的电流，并将其传输到电路中。发电玻璃有很多种技术路线，碲化镉发电玻璃是目前应用最广泛的一种类型。碲化镉发电玻璃工艺原理
碲化镉是一种无机化合物，化学式为CdTe，是一种重要的Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体材料。碲化镉发电玻璃，是在玻璃衬底上依次沉积5层半导体薄膜而形成的光伏器件。简单来说，将总厚度为3μm，相当于头发丝直径1/100的膜层涂抹在玻璃上，就能得到碲化镉发电玻璃。轻轻一涂抹，让普普通通的玻璃成为“挂在墙上的油田”，真是“小材大用”。与一般太阳能电池板相比，碲化镉发电玻璃是一种“一材多能”的新型能源型建筑材料。其具有发电能力强（比单晶硅发电量高3%—8%）、转换效率高（理论转化率33%）、温度系数低（受温度影响小）等特性。2023年我国人均用电量为6539度，只需要20块左右发电玻璃，就能满足我国一名居民全年的用电量。不仅如此，碲化镉发电玻璃具有弱光发电好的性能，阴天下雨都能发电，做到“有光就有电”。在安装应用方面，碲化镉发电玻璃同样具有突出特性，安装角度影响小（安装角度自由）、稳定性高（适应环境能力强）、热斑效应小（被树叶、灰尘遮挡发热少，A级防火），凯盛科技碲化镉发电玻璃还具有色彩可定制等建筑美学优势，在BIPV领域应用前景广泛。要将碲化镉发电玻璃从理论转化成产品，需攻克半导体材料掺杂，膜面晶体生长，激光处理技术突破，整套工艺装备研制等一系列问题。凯盛科技碲化镉发电玻璃团队依托中建材玻璃新材料研究总院科研平台，坚持自主研发，攻坚克难十余年，经千万次尝试，最终研发出在高速运转的蒸镀设备上快速生产技术和整套装备，生产出来的碲化镉发电玻璃膜层均匀，转换效率高，整体良品率现已超过97%。在凯盛科技集团的战略引领下，2017年，世界第一块大面积（1.92㎡）碲化镉发电玻璃在成都中建材光电材料有限公司成功下线，一举填补了国内技术空白，打破了国外垄断，使中国成为首个拥有大面积碲化镉发电玻璃的国家，开辟了“有光就有电”的新纪元。2024年6月，瑞昌中建材光电材料有限公司生产的碲化镉发电玻璃经国际权威认证机构TÜV NORD（德国技术监督协会）认证，单片功率突破至339.91W，转化效率达17.7%，创造了我国大面积（1.92㎡）碲化镉发电玻璃转化效率最新纪录，引领碲化镉产业界新的技术潮流。瑞昌中建材碲化镉发电玻璃转化效率达17.7%，创造了我国大面积碲化镉发电玻璃转化效率最新纪录
作为一种可发电、色彩可控、安全无污染、可回收的绿色建筑材料，碲化镉发电玻璃可作为绿色节能建筑材料直接与建筑结构有机结合，广泛用于政府、学校、医院等公用建筑和商业大楼、工厂厂房和民用建筑等幕墙和屋面建设。同时，碲化镉发电玻璃也可直接应用于地面电站。凯盛科技碲化镉发电玻璃具有多个产品系列，包括标准组件、轻质组件、双玻产品（双玻标准款、双玻透光画卷系列）、三玻产品（仿石材系列、彩釉系列、彩虹2代/3代）、中空发电玻璃（透光/非透光幕墙、中空采光顶）、构建式屋顶（滑入式平面瓦、叠拼式平面瓦）、海上光伏等，可满足不同应用场景需求。碲化镉发电玻璃系列产品
凯盛科技碲化镉发电玻璃技术先后荣获美国爱迪生发明大奖，中国建材行业技术发明一等奖，第21届中国国际工业博览会新材料奖、中国工业大奖表彰奖等奖项，先后入选国家工信部《重点新材料首批次应用示范指导目录（2019年版）》，国家发改委、科技部、工业和信息化部、自然资源部《绿色技术推广目录》，国家机关事务管理局《公共机构绿色低碳技术名单》等。2021年10月，作为我国新材料领域的重大标志性成果，亮相国家“十三五”科技创新成就展，得到党和国家领导人的高度肯定。碲化镉发电玻璃荣誉证书
2024年3月，国务院批准《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》，制定光电建筑标准，支持碲化镉等薄膜电池技术装备在建筑领域应用。未来，在中国建材集团的战略引领下，凯盛科技碲化镉发电玻璃团队将持续聚焦关键核心技术的研发与探索，着力打造高科技、高效能、高质量的新质生产力，为加快实现“双碳”战略目标，助力经济社会高质量发展贡献力量。
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