美国与印度眼红的发电玻璃，制作原理是什么？

中国在光伏产业又获得了一项专利技术，该技术就是发电玻璃。发电玻璃的原理是让玻璃先具有导电性，随后其表面涂上碲化镉薄膜，利用其物理特性进行太阳能发电。该技术将会解决我国和全世界电力短缺的问题。

碲化镉的优缺点。碲化镉发光玻璃中的关键物质是碲化镉，碲化镉是一种新型的半导体材料，它的最大的优点是高光吸收率非常高，可以吸收可见光中95%的光子，并且制作出来的太阳能电池的光电转换效率可以达到28%，最重要的是电池的机构非常简单，制作的成本低，很容易实现规模化。不过碲化镉的缺点也比较明显，会被硝酸分解，同时潮湿的环境中容易被氧化，所以它的使用寿命不长。

发电玻璃的原理。利用碲化镉制作电池全称碲化镉薄膜太阳能电池，制作的流程并不复杂。首先将钢化玻璃上物理或者化学电镀透明导电氧化物薄膜，将玻璃附加了导电特性，这就是TOC玻璃。第二步就是将碲化镉发电膜加工到玻璃上，碲化镉的厚度大约只有几微米，随后在进行切割，集成，封装和线路的安装等工序，最后发电玻璃就制作完成了。

发电玻璃的市场。发电玻璃是光伏产业中发展最快的设备，全世界范围内很多的国家都在对其进行技术升级和改造，重点是提高其使用寿命和转换效率。另外发电玻璃的量产同样也存在很大的问题。发电玻璃中需要的镉元素和碲元素，我国探明储备量无法达到量产。一旦这些问题得到了解决，发电玻璃在中国得到普及，那么就可以解决我国的用电压力，而且这种能源属于低碳能源，完全满足了国家碳减排和碳中和的目标。

窗户每家都有，那是用来采光、通风用的，还没有听说过用窗户可以发电的。但现在世界上已经有人研制出了能发电的窗户。这个人叫迈克尔·格拉蔡，他是瑞士的一位化学家。他经过几年的研究和不断改进，终于发明了一种能发电的窗户玻璃。它既能透光，使室内明亮、又能发电，让收音机、电视机等电器响起来。

格拉蔡怎么想起来要发明发电的窗户呢？这并不奇怪，因为现在世界上到处嚷嚷有能源危机，说石油和煤炭总有一天会消耗殆尽，但太阳能却是取之不尽的。格拉蔡就想：世界上的住房和建筑物上该有多少窗户呀？如果能使向阳光的一面的窗户都能利用太阳能发电，那么得到的电力加起来简直是一个天文数字。于是，他从80年代末就开始研究能发电的太阳能窗户。

1991年10月，格拉蔡终于成功地制造出了一种奇特的太阳能玻璃板，这种玻璃板不仅可以安在各种建筑物上作窗户，又可以同时发电，而且得到的电能要比现在通常用的硅太阳能电池的价格便宜5～10倍。

这种玻璃外表看起来和普通玻璃似乎没有什么区别，但实际上里面有许多“机关”。格拉蔡在两层普通玻璃板之间“夹进”了一些特殊的遇到阳光就能发电的超薄化合物，其中包括二氧化锡导电层，二氧化钛半导体层和一种含碘为主的电解液层及一种类似植物中的叶绿素的染色层。

你也许会问，玻璃板之间夹了这许多层“馅”，还能透光吗？其实你用不着担心，别看玻璃板之间有这么多夹层，但它们总的厚度才10微米，因此完全可以透过光线，一点也不影响室内的亮度。

那么这种古怪的玻璃板是怎么发电的呢？它的过程是这样的。当光线穿过外层玻璃和非常薄的二氧化锡层及电解液层，到达染色层时，染色层就吸收太阳光中的光子，光子是一种带有能量的粒子（用肉眼根本看不到比细菌还小得多的玩艺儿），别看这种粒子小，它打在染色层上却可以把一个电子给轰出来，轰击出来的电子进到二氧化钛半导体层内，又转移到紧挨着它的二氧化锡导电膜中，形成电子流。这样，在里外两层玻璃上的二氧化锡就像一个干电池的正负极，带上了电，只要在这两个正负极之间连接上收音机和电灯泡之类的电器，就可以收听音乐和照明。

现在这种太阳能玻璃板每平方米可以发出150瓦的电力，全世界的玻璃窗户要是都换上这种玻璃板，你想想会发出多少电力？据格拉蔡说，用这种玻璃作窗户，安装起来也不费事，安一个窗户有两小时就足够了。当然，眼下这种发电玻璃还比较贵，但比起现在常用的硅太阳能电池要便宜。而且预计，这种玻璃只要今后大量生产，成本会不断下降，因为制造这种发电玻璃的原料包括二氧化锡、二氧化钛都是很便宜的。

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