中国黑科技问世!新能源发电获重大突破,我国为何没有推广使用?

发电玻璃这一技术在中国并不盛行,但这不能掩盖其在能源利用中的关键性作用。他的制造者潘锦功被誉为“当代钱学森”,美国更是开出高价诱惑潘锦功不要回国。

这项技术究竟有何厉害之处?

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发电玻璃,全称为碲化镉薄膜太阳能电池,是一种高性能电池,它的制作原理为在两块普通玻璃之间涂上一层碲化镉材料,再将两块玻璃结合,如此一块发电玻璃便制作完成。

而且准确的说,发电玻璃并不是玻璃发电,而是内部的碲化镉材料导电,玻璃只是起到一个传导电能的作用。

这种技术的创造者为潘锦功,可能很多人不清楚这位著名的科学家,但在2017年他可是被称为“当代钱学森”。

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潘锦功在美国读书期间,他便有了制作发电玻璃的想法,终于经过多次试验和探索后,发电玻璃成功问世。

这一技术的成功引起了美国的注意,为了让潘锦功留在美国,美方开出2000万美元的高价,意图购买“发电技术”产权,且美国的能源公司愿意为潘锦功免费提供实验室,进行发电玻璃的进一步研究。

不过,美方的一切诱惑没能让潘锦功动心,2011年,潘锦功排除万般艰难和美方的阻扰,成功带着发电玻璃技术回到了祖国

在四川建立了科研公司,于2017年成功在中国的土地上制造出了发电玻璃,且这一次制造,让发电玻璃的面积达到了世界最大面积。

事实上,在潘锦功制造出发电玻璃之前,国际上已经存在发电玻璃,不过国际上的发电玻璃仅为0.72平方米,而此次潘锦功研制的发电玻璃单片面积为1.92平方米,重约30公斤,每年最高可发电270度

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所以准确来说,潘锦功并不是制造了发电玻璃,而是在涂抹碲化镉材料方面,将其扩大了使用面积,使仅1.92平方米的发电玻璃,转化电能能达到17.8%。

可以说,他在发电玻璃技术方面实现了世界性的突破。

或许有人觉得,仅仅只是让涂抹碲化镉材料的面积增加,这根本没有太大难度。

此观念对发电玻璃有一定的误解,举个简单的例子来说明,学生在高考时的分数,以750分为满分,能考到700分以上虽然很少但也不是个例,而考到750分满分的人,在高考中更是屈指可数,且可能没有。那么以涂抹碲化镉材料来增加面积也是这个道理,非常难度。

且在制作方面,因为是地球上的稀有元素,所以在研制发电玻璃时,一定要精确再精确,确保每一次试验有一定的成果,否则仅有的碲元素会被浪费,这会造成发电玻璃的成本增加。

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更不用说在制造过程中需面临多个问题的难度,如发电玻璃理想的禁带宽度,必须使禁带宽度的光谱效应和太阳光谱非常匹配,才能对能源转换有充分的效率。

又如必须考虑发电玻璃的性能稳定问题,保障电池的使用寿命长,否则销售利润会低于制作成本。

在发电玻璃使用方面,有多种用途,如将其安装在都市大楼上,因为发电玻璃拥有吸收太阳能转化为电能的功能,所以一座大楼的电能大多都可以让发电玻璃来解决,不用依靠城市用电。

拿上海中心大厦举例。

这座大厦一共有19317块玻璃幕墙,一块玻璃幕墙的面积约为7.3平方米,相当于3.8个最大面积发电玻璃,我们前面说过一块最大面积发电玻璃年可最高发电270度,那么19317块玻璃幕墙的年可最高发电,就是接近2000万度电。

在19317块玻璃幕墙换成发电玻璃后,上海中心大厦大部分的电量由发电玻璃提供,这对于上海市的电力能源消耗有一定节约作用。

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若是发电玻璃可以安装到出行车当中,就是为用户减少了加油成本,增加了出行舒适度。

另一方面,发电玻璃的使用可以间接起到保护环境的作用。

因为世界各国利用能源来发电时,大多会采用煤气、煤炭、等不可再生能源和核能等危险能源。前者身为不可再生能源,总有用完的一天,若是没有可代替能源,则世界科技水平发展可能会降低许多,后者身为危险能源有核泄漏的重大危险。

在历史上切尔诺贝利核泄漏事件就直接导致来数千人死亡,间接导致数万人重病缠身。所以发电玻璃的使用,可以减少以上两种能源的使用,对于环境保护有一定帮助。

此外,在经济利用上发电玻璃也有很多好处。

如制造成本低,普通的太阳能电池制作过程包含硅片的清洗、处理等多个步骤,而发电玻璃的制作过程极为简单,制作一块发电玻璃只需55秒时间。

又比如发电玻璃的温度系数和弱光效应较好。

发电玻璃的温度系数比普通太阳能电池低一半左右,所以无论是干旱、燥热、潮湿等地区都可以使用,而普通太阳能电池在潮湿环境下发电效率低。

另外,发电玻璃因为弱光效应好,所以无论是在太阳火热天气还是阴云雨天都可以使用,而普通太阳能电池在阴云雨天的发电效率低,不能维持产品的使用。

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不过,之所以发电玻璃没有普及使用,是因为目前在发电玻璃的制造方面存在两个问题。

其一,碲元素的储量。碲元素是地球上的稀有元素,目前已知地球上碲元素的储量为14.9万吨,中国只有2.2万吨,所以发电玻璃的制作原料是有限的,没有过多的制作原料,这项技术不好普及。

其二,镉的危害。这种元素对人体的危害很大,会引起人体皮肤溃疡,长期吸入会导致呼吸系统的溃疡,若是不小心进入眼中还会导致视力下降或失明。

且镉元素会造成大气、水体、土壤等污染,若是大面积使用发电玻璃,万一其中有劣质产品则会导致人体和环境的危害。如2012年1月,广西一地发现镉元素超标,就造成了大约28.1万鱼的死亡。

所以,若是不解决以上两个问题,发电玻璃不太容易进行普及使用。不过相信在未来,我国科学家一定会完美解决以上问题,让发电玻璃在各个领域发挥它的价值。

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页面更新:2024-05-17

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