掛在墻上的“發(fā)電玻璃”

江蘇省張家港市大新鎮(zhèn)新風(fēng)學(xué)院 駱昌芹

有人預(yù)計，可供人類開采的煤炭僅夠維持大約230年，而石油則僅夠50年。當(dāng)這些化石能源都被人類用完了該怎么辦呢？為了減輕煤炭、石油資源的壓力，倡導(dǎo)低碳生活，科學(xué)家正在設(shè)法尋找可代替它們的綠色能源。

太陽能是未來人類最安全、最綠色、最理想的替代能源，它不僅可以減少污染，而且還將成為不竭的動力。今天，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種利用太陽能發(fā)電的方法，它用的是一種由半導(dǎo)體薄膜和玻璃制成的太陽能電池板，這已是全球公認(rèn)的綠色新能源。

可是，能不能發(fā)明一種更加簡單便捷的、可以安裝在自家屋頂或建筑外墻上的新材料來利用太陽能發(fā)電呢？能！中國科學(xué)家潘錦功在2017年底成功研發(fā)出了一種人稱“發(fā)電玻璃”的太陽能電池，這一創(chuàng)舉世界矚目，舉國沸騰！

談起太陽能發(fā)電，其實在20世紀(jì)80年代末就開始有人研究了。1991年10月，瑞典科學(xué)家格拉蔡就曾經(jīng)發(fā)明出一種太陽能玻璃板，這種玻璃板可以掛在墻上，外表看起來跟普通玻璃差不多，但里面集中了二氧化錫導(dǎo)電層、二氧化欽半導(dǎo)體層和一種以碘為主的電解液等超薄材料，它們的總厚度為10微米。由于它的成本太高，這么多年來一直沒有普及。

中國科學(xué)家潘錦功發(fā)明的這種發(fā)電玻璃，只需要在一種絕緣的普通玻璃上，均勻涂抹上僅4微米厚的（相當(dāng)于頭發(fā)絲的百分之一）碲化鎘光電薄膜，就可以制成可導(dǎo)電、可發(fā)電的半導(dǎo)體材料。碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃和太陽的光譜最為一致，可吸收95%以上的陽光。強弱光均可發(fā)電，溫度越高，表現(xiàn)越好。

據(jù)研究，目前生產(chǎn)一塊長1.6米、寬1.2米，面積在1.92平方米的發(fā)電玻璃，只需要55秒的時間！此前，國際上最大的單片碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃面積僅為0.72平方米，所以在單體面積涂抹技術(shù)方面潘錦功團隊獲得了世界性突破！

1.92平方米的發(fā)電玻璃的光電轉(zhuǎn)化效率能達(dá)到17.8%，而重量僅有30公斤，據(jù)悉每年可以發(fā)電260度～270度，如果一個家庭能夠用上兩三塊，那么就可以基本滿足其全年的用電。因為碲化鎘薄膜本身就是全透明的，所以它可以被涂抹在家庭中所有的窗戶玻璃上，而不一定非要安裝在屋頂或者墻壁上。另外，這種碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃，即使處在室內(nèi)弱光的條件下，也同樣可將光能轉(zhuǎn)化為電能。

目前全國各地的建筑物消耗了將近一半的電力，如果所有建筑物的玻璃上都被涂抹上碲化鎘薄膜而改造成發(fā)電玻璃，那將為國家節(jié)約多少電力啊！它無需浪費能源即可供應(yīng)電力，是完全環(huán)保的清潔能源！

未來，這種顛覆性的碲化鎘薄膜發(fā)電玻璃將會被逐漸推廣，在不久的將來它必將完全取代所有的普通玻璃幕墻，讓建筑物統(tǒng)統(tǒng)都變成發(fā)電站！