在科技创新的浪潮中,有一种名为碲化镉发电玻璃的多功能新型建筑能源材料正逐渐从成都这座古老而又充满活力的城市走向世界舞台,成为推动全球能源转型和绿色建筑发展的新动力。这不仅是“成都智造”的又一辉煌成就,更是中国在新能源领域实现弯道超车、引领全球技术潮流的生动写照。
碲化镉(CdTe)是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,具有优异的光电转换性能和稳定性。其薄膜太阳能电池在标准条件下光学吸收率超过90%,理论转换效率高达33%,被视为制备大尺寸太阳能薄膜电池的关键原材料。然而,将碲化镉应用于发电玻璃,实现光能向电能的直接转换,却是一项极具挑战性的技术突破。这项技术不仅要求极高的材料提纯和薄膜制备工艺,还需要解决玻璃与碲化镉薄膜之间的结合力、透光性、耐久性等一系列技术难题。
在成都,有这样一群科研工作者,他们不畏艰难,勇攀科技高峰,用智慧和汗水书写了碲化镉发电玻璃从无到有、从弱到强的传奇故事。以周华康和潘锦功为代表的阿波罗博士海归团队怀揣着科技报国和将科技成果转化为生产力的梦想,选择了成都作为创业创新的起点。依靠四川雅安石棉县大水沟独特的碲铋矿产资源绝对优势,为碲化镉发电玻璃的规模化生产提供了得天独厚的条件。
经过无数个日夜的艰苦攻关,NJIT-阿波罗碲化镉太阳能研究中心团队终于在国际上提出了碲化镉薄膜材料多能级掺杂载流子密度图解法,并成功制出了样品。然而,这只是万里长征的第一步。在接下来的几年里,他们面临着资金短缺、技术瓶颈、市场认可等多重挑战。在最困难的时候,相关的科研人员被高薪挖走,资金链几乎断裂。但正是凭借着对科学的执着追求和对国家的深厚感情,在得到相关部门“增强制造业核心竞争力”1.59亿元专项资金和省市县各级政府以及中国建材凯盛科技集团的支持下,最终迎来了胜利的曙光。
2017年8月,一个历史性的时刻到来了。在成都中建材光电材料的生产线上,全球第一片大面积(1.92平方米)碲化镉发电玻璃成功下线。这片看似普通的玻璃,却蕴含着巨大的能量。当太阳光照射到它上面时,薄膜层中产生电子运动,将光能转化为电能。这不仅标志着中国在碲化镉发电玻璃领域取得了行业领先的地位,更为全球能源转型和绿色建筑发展提供了新的解决方案。
然而,碲化镉发电玻璃的“出海”之路并非一帆风顺。作为一种“光伏建筑一体化材料”,它不仅要满足发电的需求,还要符合建筑用材料的要求,如机械强度、采光、保温性、防噪音表现等。此外,不同国家对于光伏建筑一体化材料的标准也不尽相同,这使得企业在拓展国际市场时面临着巨大的挑战。为此,成都中建材等企业在不断提升产品质量和技术水平的同时,也在积极寻求国际合作,推动全球光伏建筑一体化技术标准的制定与实施。
2024年6月10日至14日,国际标准化组织建筑用玻璃技术委员会(ISO/TC 160)年会在成都召开。来自中国、德国、比利时、澳大利亚、英国、美国、日本、丹麦、土耳其等国家的50名行业专家齐聚一堂,共同探讨建筑用玻璃技术的最新进展和未来趋势。在这次会议上,就出台一套被国际广泛认同的光伏建筑一体化标准已经形成了共识。各方都希望通过国际合作,共同推动全球光伏建筑一体化技术标准的制定与实施,为碲化镉发电玻璃等新型绿色建材的广泛应用提供有力保障。
展望未来,碲化镉发电玻璃的发展前景无限广阔。中国智造的碲化镉发电玻璃产品,市场供不应求,并已出口法国、韩国、日本、南非、索马里、越南、香港等国家和地区。
随着全球对节能减排和绿色建筑的重视程度不断提升,以及光伏技术的不断进步和成本的持续降低,碲化镉发电玻璃将在更多领域得到应用和推广。它不仅将成为建筑业节能减排的利器,还将为新能源产业的发展注入新的活力。同时,随着国际标准的逐步建立和完善,碲化镉发电玻璃将更好地走向世界舞台,成为推动全球能源转型和绿色建筑发展的重要力量。
从成都走向世界,碲化镉发电玻璃的故事是科技创新与产业融合的生动写照。它告诉我们,只要敢于梦想、勇于创新、坚持不懈,就一定能够创造出更多的奇迹和辉煌。让我们共同期待,未来在世界的每一个角落,都能看到这片来自成都的“发电玻璃”,为人类的可持续发展贡献智慧和力量。
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