生產(chǎn)基地的外墻都裝上了發(fā)電玻璃
停車棚頂部裝上了發(fā)電玻璃以供汽車充電
“發(fā)電玻璃”是如何發(fā)電的?
薄膜弱光發(fā)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(dǎo)電的導(dǎo)體，進(jìn)而變成可發(fā)電的建筑材料，每塊發(fā)電玻璃的發(fā)電層經(jīng)過激光的刻蝕，形成214個(gè)串聯(lián)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(fā)電，導(dǎo)入逆變器后就能直接使用了。
傳送帶勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，“機(jī)器人”自動(dòng)操作，55秒，就能下線一塊長1.6米、寬1.2米的碲化鎘發(fā)電玻璃。
這是成都中建材光電材料有限公司生產(chǎn)線現(xiàn)場，也是中國第一條100兆瓦碲化鎘發(fā)電玻璃生產(chǎn)線，按照德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4.0打造，90%以上設(shè)備從德國等歐美國家采購，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率17.8%，小組件轉(zhuǎn)換效率14.5%，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
此項(xiàng)技術(shù)的突破，標(biāo)志著中國建材掌握了全球領(lǐng)先的大面積碲化鎘發(fā)電玻璃自主核心技術(shù)，同時(shí)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(jìn)、消化、改造、提高(國產(chǎn)化)，走出國門。
有光就能發(fā)電 弱光性能好，適宜四川地區(qū)
在成都中建材光電材料有限公司的展示廳內(nèi)，一塊電視機(jī)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(fā)電玻璃。比起國外面積較小的發(fā)電玻璃，“成都造”在生產(chǎn)成本和安裝成本上都有大幅的壓縮。
發(fā)電玻璃究竟是如何制作的?為什么會(huì)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(fā)電的過程，而電池的形成，是因?yàn)殄兩狭税l(fā)電層。“薄膜弱光發(fā)電玻璃產(chǎn)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(dǎo)電的導(dǎo)體，進(jìn)而變成可發(fā)電的建筑材料，實(shí)現(xiàn)了玻璃與材料的有機(jī)結(jié)合。”殷新建解釋說，每塊發(fā)電玻璃的發(fā)電層經(jīng)過激光的刻蝕，形成214個(gè)串聯(lián)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(fā)電，導(dǎo)入逆變器后就能直接使用了。
“發(fā)電材料的來源是輝碲鉍礦，我們四川擁有世界上唯一獨(dú)立成礦的輝碲鉍礦。”殷新建表示，在同樣的光照作用下，發(fā)電玻璃對光的吸收作用比普通發(fā)電材料要高出10%左右，即便在弱光條件下也可通過光電轉(zhuǎn)化產(chǎn)生電能，尤其適合四川的光照條件。“礦產(chǎn)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。”
讓百分之一發(fā)絲粗細(xì)的碲化鎘晶體，連續(xù)在玻璃上“生長”
成都中建材光電材料有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“成都造”發(fā)電玻璃已經(jīng)走在世界前列，一塊單片長1.6米、寬1.2米的發(fā)電玻璃，它的光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)17.8%，每年可以發(fā)電260~270度。即便是光線很弱的情況下，也能通過光電轉(zhuǎn)化產(chǎn)生電能。一塊1.92平方米的玻璃，一年可發(fā)電260~270度，理論計(jì)算，三四千塊玻璃產(chǎn)生的電量，相當(dāng)于普通油田一口井一年產(chǎn)油可轉(zhuǎn)化成的發(fā)電量。
據(jù)介紹，此前，國際上最大的單片碲化鎘薄膜發(fā)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(dāng)于百分之一頭發(fā)絲粗細(xì)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(chǎn)線總長560米，日常生產(chǎn)僅需要50余位工人，自動(dòng)化率非常高，“操作系統(tǒng)采用中英文雙語，將來我們還可以做設(shè)備出口。”工廠生產(chǎn)線上使用的核心工藝是氣化鍍膜：玻璃進(jìn)入真空腔體后，處于高溫環(huán)境的高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，讓4微米厚的碲化鎘晶體連續(xù)在玻璃上“生長”。它還是一種綠色可回收可發(fā)電的多功能建筑材料，可替代磚頭、幕墻等建材，為大規(guī)模光伏建筑一體化的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
據(jù)測算，廠房3面裝上發(fā)電玻璃一年可發(fā)電200多萬度
隨著產(chǎn)品不斷下線，公司正用發(fā)電玻璃“武裝”廠房。記者在現(xiàn)場看到，公司的不少廠房已經(jīng)裝上了黑玻璃，從外面看，與普通的玻璃幕墻只有顏色的區(qū)別，但背后電線牽出的盒子，卻能為廠房供電。據(jù)測算，一旦廠房3面裝上發(fā)電玻璃，一年可發(fā)電200多萬度，這意味著生產(chǎn)線白班一半的用電量能實(shí)現(xiàn)自給自足。就連電瓶車、電動(dòng)汽車充電樁電源都可以來自“發(fā)電玻璃”，廠區(qū)內(nèi)采用“發(fā)電玻璃”的新能源汽車充電樁等應(yīng)用隨處可見。
比起普通的發(fā)電材料，“發(fā)電玻璃”的耐久性更勝一籌，設(shè)計(jì)壽命達(dá)30年，通過發(fā)電，前6年可收回成本，這為光伏發(fā)電并網(wǎng)的推進(jìn)甚至為精準(zhǔn)扶貧打開了想象空間。
“我國現(xiàn)有建筑400億平方米，如果用‘發(fā)電玻璃’改造10%，就相當(dāng)于建設(shè)3個(gè)三峽電站，且解決了傳統(tǒng)玻璃幕墻的光污染問題。”該負(fù)責(zé)人認(rèn)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(tuán)隊(duì)”致力于碲化鎘薄膜太陽能發(fā)電玻璃的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合集成創(chuàng)新，是業(yè)內(nèi)唯一整合玻璃、碲化鎘材料、鍍膜工藝和設(shè)備全產(chǎn)業(yè)鏈的中國企業(yè)。
