碲化镉发电玻璃与光伏发电的区别(碲化镉发电玻璃的缺点)

发电玻璃到底有吗

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。

55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。

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。

碲化镉发电与常规光伏发电h比较有哪些优势

①太阳能资源取之不尽，用之不竭，照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统，不受地域、海拔等因素的限制。

②太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路所造成的电能损失。

③光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动，不存在机械磨损。根据热力学分析，光伏发电具有很高的理论发电效率，可达80％以上，技术开发潜力巨大。

④光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪声，对环境友好，不会遭受能源危机或燃料市场

“发电玻璃”到底怎样发电

发电原理：

这些‘发电玻璃’之所以能够发电，是因为玻璃上有这些涂层。涂层其实就是很多块串联在一起的非晶硅薄膜太阳能电池，这些涂层和阳光的关系其实就与充电电池和充电用的交流电的关系一样，涂层就好比是我们平时用的充电电池，太阳光就好像为电池充电的交流电，太阳光照射到“发电玻璃”上，玻璃就开始发电。这就和插上电源后，充电电池开始充电是一个道理。

这些“发电玻璃”上的非晶硅薄膜电池吸收的太阳光主要是可见光。太阳光照强度越大，光线照射到“发电玻璃”上的角度越垂直，“发电玻璃”吸收的太阳光就越多，发电量就越大。

扩展资料：

所谓“发电玻璃”乃是外行说法，正确名称应该是“碲化镉薄膜太阳能电池”，简称CdTe电池，它是一种以p型CdTe和n型CdS的异质结为基础的薄膜太阳能电池。玻璃只是一个透光的衬底材料，不是技术性关键材料。这种太阳能电池组件分7层结构所组成:

1、玻璃衬底：主要对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用。其超白钢化处理的钢化玻璃，透光率必须高于91%以上，另一作用为保护发电主体（如电池片）。用EVA来粘结固定钢化玻璃和电池片和背板。

2、TCO导电氧化层，即TCO透明导电薄膜玻璃，主要起的是透光和导电的作用。

3、CdS窗口层：n型半导体，与p型CdTe组成p-n结。

4、CdTe吸收层：它是电池的主体吸光层，与n型的CdS窗口层形成的p-n结是整个电池最核心的部分。

5、背接触层和背电极：为了降低CdTe和金属电极的接触势垒，引出电流，使金属电极与CdTe形成欧姆接触。背板作用，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化）。

6、接线盒：保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接，线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。

7、铝合金保护层压件：起一定的密封、支撑作用。之外，还有硅胶密封，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。

这种带有碲化镉薄膜的“发电玻璃”，是指在普通玻璃上镀上一层碲化镉光电材料，让普通玻璃从绝缘体变成可导电的导体，进而变成可发电的建筑材料，实现了玻璃与材料的有机结合。该产品即便在弱光条件下也可通过光电转化产生电能，是一种绿色可回收可发电的多功能建筑材料，可替代砖头、幕墙等建材。

参考资料：百度百科-碲化镉薄膜太阳能电池

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