玻璃窗家家户户都有,你是否想过当阳光照进来时还能顺便发个电呢?其实北京冬奥会的冰墩墩和雪容融玻璃指示牌就有这样的功能,白天是吉祥物造型,晚上就用自己发的电照明,它究竟是如何实现这一切的呢? 什么是发电玻璃? 所谓的发电玻璃 ,又叫碲(dì)化镉(gé)薄膜太阳能电池 ,真正让冰墩墩发光的不是玻璃,而是碲化镉“夹心”。 碲化镉(CdTe)是一种重要的半导体材料,形状呈黑色晶体颗粒或粉末,性能稳定,光能吸收系数高。其中的碲元素金属本是铜矿开采的附带金属,很长一段时间以来并不具备较高的利用价值,直到碲化镉光伏技术研制成功。 要让一块普通的玻璃发电,需要涂抹4微米厚的碲化镉光电薄膜(相当于头发丝百分之一粗细),普通玻璃便能从绝缘体变身成为可导电 、可发电的半导体材料。 当太阳光照射到吸收层后,碲化镉薄膜层中会产生电子运动,从而实现发电。 有何特点?
发电玻璃的运用 由于碲化镉发电玻璃具有独特优势,让它不仅仅停留在发电领域,在光伏产品里面就显得“不务正业”,前面提到的冰墩墩指示牌,就是将发电与场景装饰结合了起来,这能有效增加其运用领域,其中运用最广的是建筑领域。
原本荒山上因缺乏植被、水分流失,造成土地干裂,而在安装5.2万片碲化镉发电玻璃之后,水分凝结在了玻璃背板上,形成露珠又回到了地面滋养土地,让趋于荒漠化的土地恢复了植被,成为生态环境修复和碳减排的示范案例。 在碳达峰、碳中和的愿景下,未来这种颠覆性的玻璃会被逐渐推广,逐渐代替普通玻璃幕墙 ,让建筑物也能变成发电站,有助于实现城市用电的自给自足和节能减排。而且发电玻璃的承载能力很强 ,可以直接铺设在道路路面上,未来如果能与电动车移动充电技术衔接,马路也可能变成“移动充电宝”。 可以预见,未来碲化镉发电玻璃或将有更多机会在城市、沙漠、森林等环境中大放异彩! 一起来做题吧~ 中国第一块、世界单体面积最大的碲化镉发电玻璃在成都成功下线。据了解,一块长1.6米、宽1.2米的发电玻璃,它的光电转化效率高达17.8%。即便是在光线很弱的情况下,也能通过光电转化产生电能,被誉为“挂在墙上的油田”。据此回答下列小题。 北京冬奥会期间,在张家口冬奥村和国家跳台滑雪中心,矗立着5组冰墩墩、雪容融造型的“碲化镉发电玻璃指引路牌”。白天它们是玻璃指示牌,晚上则用自己发的电照明。普通玻璃在涂上4微米厚的碲化镉电镀膜后,就能变成可导电、可发电、可回收的半导体材料,从而完成光电转换和电能供应,真正实现“有光就有电”。据此完成 3—5题。 |
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