成都造「發電玻璃」,能把建築物變發電站

2020-12-03 澎湃新聞
「發電玻璃」是如何發電的？

薄膜弱光發電玻璃是在普通玻璃上鍍上碲化鎘光電材料，讓普通玻璃從絕緣體變成可導電的導體，進而變成可發電的建築材料，每塊發電玻璃的發電層經過雷射的刻蝕，形成214個串聯的小電池，也就是黑色玻璃上肉眼可見的白色線條。兩塊玻璃合一，通過背面的接線盒收集電，便能發電，導入逆變器後就能直接使用了。

傳送帶勻速運轉，「機器人」自動操作，55秒，就能下線一塊長1.6米、寬1.2米的碲化鎘發電玻璃。

這是成都中建材光電材料有限公司生產線現場，也是中國第一條100兆瓦碲化鎘發電玻璃生產線，按照德國工業標準4.0打造，90%以上設備從德國等歐美國家採購，實現實驗室轉換效率17.8%，小組件轉換效率14.5%，達到國內領先水平。

此項技術的突破，標誌著中國建材掌握了全球領先的大面積碲化鎘發電玻璃自主核心技術，同時也打破了國外巨頭的壟斷。很快，成都中建材將走「中國高鐵」模式，引進、消化、改造、提高（國產化），走出國門。

生產基地的外牆都裝上了發電玻璃 本文圖均為成都商報 圖

有光就能發電 弱光性能好，適宜四川地區

在成都中建材光電材料有限公司的展示廳內，一塊電視機屏幕大小的黑玻璃蓋著幕布，隨著幕布徐徐揭開，玻璃上的燈泡一盞接一盞地亮起來。這就是世界最大單體面積的碲化鎘發電玻璃。比起國外面積較小的發電玻璃，「成都造」在生產成本和安裝成本上都有大幅的壓縮。

發電玻璃究竟是如何製作的？為什麼會誕生在四川？在一排「變色」玻璃前，成都中建材光電材料有限公司黨委書記殷新建告訴記者，玻璃由無色變成黃色再變成黑色的過程就是安裝上電池發電的過程，而電池的形成，是因為鍍上了發電層。「薄膜弱光發電玻璃產品是在普通玻璃上鍍上碲化鎘光電材料，讓普通玻璃從絕緣體變成可導電的導體，進而變成可發電的建築材料，實現了玻璃與材料的有機結合。」殷新建解釋說，每塊發電玻璃的發電層經過雷射的刻蝕，形成214個串聯的小電池，也就是黑色玻璃上肉眼可見的白色線條。兩塊玻璃合一，通過背面的接線盒收集電，便能發電，導入逆變器後就能直接使用了。

「發電材料的來源是輝碲鉍礦，我們四川擁有世界上唯一獨立成礦的輝碲鉍礦。」殷新建表示，在同樣的光照作用下，發電玻璃對光的吸收作用比普通發電材料要高出10%左右，即便在弱光條件下也可通過光電轉化產生電能，尤其適合四川的光照條件。「礦產資源豐富和光照資源薄弱，是我們在逆境下尋求突破的兩大因素。」

讓百分之一髮絲粗細的碲化鎘晶體，連續在玻璃上「生長」

成都中建材光電材料有限公司相關負責人介紹，「成都造」發電玻璃已經走在世界前列，一塊單片長1.6米、寬1.2米的發電玻璃，它的光電轉化效率高達17.8%，每年可以發電260~270度。即便是光線很弱的情況下，也能通過光電轉化產生電能。一塊1.92平方米的玻璃，一年可發電260~270度，理論計算，三四千塊玻璃產生的電量，相當於普通油田一口井一年產油可轉化成的發電量。

據介紹，此前，國際上最大的單片碲化鎘薄膜發電玻璃是0.72平方米，一直未能獲得突破。要把4微米厚、相當於百分之一頭髮絲粗細的碲化鎘薄膜均勻地、不間斷地鍍在玻璃上，難度非常大。

成都中建材光電材料有限公司新廠房面積3萬平方米，生產線總長560米，日常生產僅需要50餘位工人，自動化率非常高，「作業系統採用中英文雙語，將來我們還可以做設備出口。」工廠生產線上使用的核心工藝是氣化鍍膜：玻璃進入真空腔體後，處於高溫環境的高速運動狀態，讓4微米厚的碲化鎘晶體連續在玻璃上「生長」。它還是一種綠色可回收可發電的多功能建築材料，可替代磚頭、幕牆等建材，為大規模光伏建築一體化的實施奠定了堅實基礎。

據測算，廠房3面裝上發電玻璃

一年可發電200多萬度

隨著產品不斷下線，公司正用發電玻璃「武裝」廠房。記者在現場看到，公司的不少廠房已經裝上了黑玻璃，從外面看，與普通的玻璃幕牆只有顏色的區別，但背後電線牽出的盒子，卻能為廠房供電。據測算，一旦廠房3面裝上發電玻璃，一年可發電200多萬度，這意味著生產線白班一半的用電量能實現自給自足。就連電瓶車、電動汽車充電樁電源都可以來自「發電玻璃」，廠區內採用「發電玻璃」的新能源汽車充電樁等應用隨處可見。

停車棚頂部裝上了發電玻璃以供汽車充電

比起普通的發電材料，「發電玻璃」的耐久性更勝一籌，設計壽命達30年，通過發電，前6年可收回成本，這為光伏發電併網的推進甚至為精準扶貧打開了想像空間。

「我國現有建築400億平方米，如果用『發電玻璃』改造10%，就相當於建設3個三峽電站，且解決了傳統玻璃幕牆的光汙染問題。」該負責人認為，隨著訂單「井噴」，他們正無限接近夢想。

懷抱著打造中國「第一太陽能」的夢想，「中建材碲化鎘薄膜太陽能電池團隊」致力於碲化鎘薄膜太陽能發電玻璃的研發和產業化。團隊堅持產學研結合集成創新，是業內唯一整合玻璃、碲化鎘材料、鍍膜工藝和設備全產業鏈的中國企業。

（原標題：成都造「發電玻璃」，能把建築物變發電站；我國現有建築如果用發電玻璃改造10%，就相當於建3個三峽電站）

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