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编辑|清源

2021年10月，我国拥有全部自主知识产权的“发电玻璃”亮相“十三五”科技创新成就展。

与之同台“竞技”的，另有我国自研的C919国产大飞机。由此可见，发电玻璃背后的技术含金量十足。

其实，最先提出发电玻璃技术的国家是美国，白宫甚至将之视为关系国家能源安全的的技术。

然而出乎美国人意料的是，最先实现技术突破、实现产业化生产的国家，竟然是中国。

作为发电玻璃技术的专利权人，潘锦功博士直言：只要将我国现有的修建面积中的10%更换成发电玻璃，就相称于省下了三个三峡发电站。

大概在不久的将来，发电玻璃将彻底走入千家万户，实现“有光就有电”的全新时代。

发电玻璃：挂在墙上的油田

玻璃，其出现在生存中的方方面面，被称为“质料领域中人类最伟大的发明之一”。

自动驾驶汽车、国产C919大飞机、以致“天和”核心舱都少不了玻璃，玻璃的作用举足轻重。

然而，能发电的玻璃可曾见过呢？

（发电玻璃的结构）

在学术界和工业界，“发电玻璃”的学名是“碲化镉薄膜太阳能电池”，被誉为“挂在墙上的油田”。

2023年3月，我国科学家、海归博士潘锦功公布：发电玻璃正式照入实际，我国拥有完全的自主知识产权。

换句话说，我国推动“有光就有电”逐步走入千家万户。

在实际生产过程中，只需要将极其之细——不及发丝直径的百分之一、厚度不过3微米的特别质料涂抹在平凡玻璃上，就能得到发电玻璃。

这种承载着关键作用的“特别质料”，就是我国首创的碲化镉光电质料。

这轻轻的一抹，就让普平凡通的玻璃，酿成了让不少国家都眼红无比的可导电、可发电质料，可谓是“四两拨千斤”。

（中建材团体生产的发电玻璃）

生产一块面积不到两平米的发电玻璃，整个过程被控制在一分钟之内。

而发电玻璃所带来的效益却是相称巨大的——依附着接近18%的光电转换率，一块面积位1.92平米的发电玻璃每年将发电至少260度。

根据国家能源局所披露的数据，我国2022年的平均每居民每月用掉79度电。

因此，只需要两三块发电玻璃，就能满足我国一名居民整年的用电量。

更重要的是，纵然光线非常薄弱，发电玻璃依旧能够将其捕捉到，为用户输送急需的电能。

（发电玻璃的生产研究团队）

与生存中常见的家用、商用太阳能电池板相比，发电玻璃的上风可谓是相称突出：绝对透明、使用园地一样平常不受限制、解决传统玻璃幕墙光污染的问题……

更让人惊喜的是，发电玻璃自己的韧性非常精彩，其承载能力相称之高：

以我国现行的国道创建尺度来看，纵然将发光玻璃直接铺设到地面上，也不会出现破裂一类的情况，强度“杠杠的”。

更具“赛博朋克”色彩的是，伴随着自动驾驶汽车技术的发展，铺在地上的发电玻璃直接化身成为一个巨大的“充电宝”，可以直接对智驾汽车无线充电。

（可“定制”的发电玻璃）

根据相关实行室的测算，一块未经其他任何特别处置惩罚的发电玻璃，使用寿命的设计年限是三十年。

在实际使用过程中，前六年就能将研发成本收回。

停止目前，发电玻璃已经走出国门，在福特汽车等大型跨国企业的厂房中亮相，前程光明。

国际能源的格局，隐隐之间已经出现了差别的变动。

超车美国：发电玻璃的领先之路

其实，发电玻璃并不是我国最先提出的，而是美国率先抛出了这一“新概念”产物。

而发电玻璃的出身，最早可以追溯到爱因斯坦所提出的“光子假设”——这一假设影响着环球太阳能产业的发展。

随后在20世纪60年代，由于石油危机爆发，欧美国家开始思考：传统的化石能源能否不停为己所用？什么会是更合适的替换品？

在当时，美国白宫将探求新能源上升为“国家将来能源安全的保障”的田地，相称重视。

作为可再生能源中的“翘楚”，太阳能一度备受青睐，德国科学院、美国斯坦福等高校都将太阳能视为“石油的替换者”。

然而，因为太阳能板的体型过于痴肥，技术上的瓶颈导致其很难在工业界站稳脚跟。

自此之后，环球新能源的发展似乎无比消沉，只管不时地有一些新型新能源见诸报端，但是没能翻上几个水花，也就消失得无影无踪了。

不停到2006年，在能源安全战略的驱动下，美国在电池领域实现突破——碲化镉薄膜电池正式面世。

这也是发电玻璃首次出现在大众的视野面前。

彼时，美国科学家们似乎以为胜利已经遥遥在望。没成想，我国很快就迎头赶上，终极实现了超车。

2011年，也就是碲化镉薄膜电池出现后的第五个年头，中国建材团体有限公司提出了全新的发电玻璃理论，将怎样落地视为关键研究方向。

六年后，环球第一块发电玻璃在我国四川下线——碲化镉终于从实行室走入了实际。

自此之后，碲化镉发电玻璃以不可阻挡之势投入生产，销量连年攀升。

现在，在我国实行室内，发电玻璃的光电转化率已经突破了20%，居于环球绝对的领先程度。

实际上，冰冷的年份数字并无法显现我国“超车之路”的费力。

碲化镉其实可以被分别到半导体领域，而半导体领域一个固有的问题就是质料掺杂问题突出。

此外，晶体无规则生长、激光处置惩罚技术不敷成熟等问题也时常出现。

因此，要想让发电玻璃走进实际，对于当时的科学家而言并不轻松。

就拿相对底子的“镀膜”技术来说，为了在一块平凡玻璃上均匀覆盖一层3微米的薄膜，中建材团体联合美国高校，攻坚十余年才有所突破。

在高出千万次的尝试之后，中建材团体终于生产出了良品率高出96%的“镀膜”发电玻璃。

已往几年间，发电玻璃在国外如雷贯耳，但在国内的着名度却是显得差了一些。

而现在，发电玻璃的国内着名度也徐徐提拔了上来。

在市场的强力推动下，我国河北邯郸、湖南株洲等地都在推进发电玻璃生产线的创建。

与此同时，发电玻璃也逐步向“民用化”的方向迈进：色彩可调、图案可设计、透光率可自由调治……低碳美学需求也走入千家万户。

细细数来，我国四川九寨沟黄龙机场、冬奥会赛区场馆……国内诸多耳熟能详的项目，都用上了发电玻璃。

“中国智造”这张手刺，正在“绿色地球”的发展之路上变得越来越响亮，为天下贡献着“中国智慧”。

参考资料：

发电玻璃：挂在墙上的油田

新质料故事 | 碲化镉发电玻璃：一场理论创新推动质料革命的海潮

科创将来丨潘锦功：让玻璃发电成为实际

小料科普 | 修建装上碲化镉玻璃就会发电

解码智慧冬奥｜彭寿：质料创造精美天下，发电玻璃助力绿色冬奥