用“玻璃发电”的公寓楼拔地而起!全透明玻璃发电的“秘密”是啥?

材料人柱力 2023-11-21
2177 字丨阅读本文需 6 分钟

你能够想象未来的每一栋大楼都是一个光伏充电站吗?在高交会上,由科研人员最新研发出来的全透明太阳能电池,通过全新的材料夹在玻璃当中,现场把它放在事先准备好的紫外线灯下。进行照射之后,我们可以发现,这个全透明太阳能电池就把这个紫外线,转化为电能,点亮了它四周的LED灯。

中山大学柔性电子学院教授秦天石表示:“我们这个隐形全透明光伏电池,它的核心技术在于我们开发出了一种超宽禁带半导体材料。这个半导体材料只吸收太阳光里肉眼看不见的紫外线和红外线,保证我们所有人眼看见的光线,不受影响、不受阻碍透过我们的玻璃。我们把这些不可见的能量收集起来,进行一个光电转化,最终可以实现一个完全透明的电池,作为电源的供给。”

用“玻璃发电”的公寓楼

这个名为The Residences at 1428 Brickell的住宅楼,位于美国迈阿密Brickell 大道上,由房地产开发公司Ytech开发,是世界上第一座光伏玻璃集成的太阳能高层建筑。整个项目将功能与建筑美学相结合,在朝西的立面上设有500扇光伏集成窗户,面积达1858㎡,能够形成高达170,000千瓦或170兆瓦的能源,有效减少了约4,700吨二氧化碳和3,000桶石油的使用,相当于消除了平均每年915户家庭的用电量。该项目预计2026年完工。

住宅楼的建筑由Arquitectonica设计,占地面积约65000㎡,共有70层,修长的楼身挺拔而又曲线分明。整个项目表达了可持续性和碳减排的设计理念,是设计师基于对全球250多家豪华住宅和酒店研究之后而特别制定的。

建筑的西侧将大面积光伏玻璃巧妙地融入了建筑中,开发商Ytech还邀请了 Cosentini Associates公司作为太阳能顾问。

光伏玻璃有一种“碲化镉薄膜光伏发电玻璃”,可以实现全透光的效果,这种技术每年都在进步,最近日本开发出肉眼几乎看不见的透明光伏电池,发电层使用了被称为“过渡金属硫族化合物(Dichalcogenide)”的金属化合物,厚度不到1纳米,而且透明。大楼下方呈矩形底座竖向线条构成的立面别致新颖,外圈种植大量树木,反映了景观和建筑之间的完美关系。

最下层的空间选用玻璃做墙,既能保证室内采光,更能将人们的视线引向窗外,使景观与建筑互相渗透。

隐藏在树中的入口廊道带有柔和的曲线,墙壁侧面选用黄铜饰面包裹,打造出轻奢质感。廊道一端还分别做了斜坡与台阶方便人们进出。廊道由ACPV ARCHITECTS和Arquitectonica设计,车辆可以从一端驶入直接停在公寓入口,这里还供附加服务,包括代客泊车、搬运行李,代签收包裹和照顾宠物等。各处摆放着绿植为廊道添生气,隐藏灯光的设计充满光影感,也让整个空间更加简洁大方,试图营造出一种温馨归家的氛围。

发电玻璃的研发者:潘锦功

最近,中国又有一项逆天技术取得了重大突破——玻璃也能发电了!之所以玻璃也能这么神奇,其实是在玻璃上镀了一层材料。没错,“发电玻璃”的奥秘就在于表面的碲化镉光电薄膜。这种材料本身就是透明的,所以不仅是屋顶,墙壁、窗户都能涂抹上这种材料。而它的厚度,只有区区4微米,也就我们头发丝的百分之一吧。

一块长1.6米、宽1.2米的发电玻璃,比我们睡的床还小一些,光电转化率却能达到17.8%,哪怕光线微弱,都能发电,每年可以发电260-270度电呢!也就是说,一口普通的油井一整年产的油所能转化的电量,只需要三千多块发电玻璃就能产生。这项技术不仅可以缓解光污染,并且能够将光能储存并转化为电能。它是一种洁净高效的新型能源材料,适用于任何气候条件,使用方便,成本低廉。该技术引起了全球科技界的震撼,具有巨大的前景和潜力。

1996年,潘锦功前往美国攻读博士,在美国新泽西理工大学,他一手创建了——碲化镉薄膜太阳能研究中心。正是这项技术,后来被美国国会视为关系到美国未来国家能源安全的技术。就在他功成名就之时,潘锦功毅然放弃国外的优厚待遇,带着先进的技术回国报效祖国!

潘博士历经7年的艰苦创业,历经无数次的失败,终于梦想成真让碲化镉进入了试生产。一块1.92平方米的发电玻璃,只需要不到一分钟的时间就能生产出来,这个尺寸是国外第一大太阳能玻璃的2.67倍!发电玻璃的突破,不仅打破了国外垄断的格局,更是为我国从建材玻璃大国提升为电子玻璃强国、半导体材料强国奠定了技术和材料基础。

玻璃开启无敌发电新时代

中国技术的飞跃与全球期望电力短缺一直是全球关注的问题,各国政府和科研人员都在寻找更可靠和可持续的能源解决方案。最近,中国研发的一种被称为“发电玻璃”的技术引起了广泛关注。通过在两块普通玻璃中加入碲化镉光电材料,这种玻璃可以在阳光照射下产生电流,代表了电力供应的未来。

发电玻璃的技术发电玻璃的技术基于薄膜太阳能电池技术,与传统的太阳能电板相比,发电玻璃不仅可以替代建筑的幕墙和家庭的窗户等玻璃部分,而且应用前景更为广泛。每座建筑都可以成为一个微型的发电站,为城市电网提供额外的能源。随着全球对节能减排的需求日益加强,尤其在某些地区出现的电力供应问题,发电玻璃呈现出巨大的优势。其清洁、高效的能源转换方式有助于减少碳排放,为全球碳中和目标作出了积极贡献。

发电玻璃的国际影响发电玻璃的技术并没有逃过其他国家的注意。报道称,美国和印度,两个电力需求巨大的国家,已经表示出对这种技术的浓厚兴趣。这两个国家的电力基础设施经常面临电力供应的问题,发电玻璃有望为他们提供一种独立、稳定的能源来源。但目前,中国选择保留这项技术,确保本国市场的需求得到满足。

发电玻璃的未来发电玻璃代表了一项革命性的技术,标志着我们进入了一个新的能源时代。它不仅是一种技术创新,而且是电力供应的未来。随着全球对清洁能源的需求不断增加,发电玻璃的应用前景将变得越来越广阔。我们期待着这种技术的不断突破和创新。

发电玻璃,作为中国技术的飞跃与全球期望发电玻璃是一种革命性的技术,具有重要的国际影响。这种技术为电力供应提供了新的解决方案,将成为未来的主要能源之一。随着技术的不断创新和应用,发电玻璃的应用前景将越来越广泛。

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