光伏玻璃
2021/12/23
3000多年前，一艘腓尼基人的商船，满载着晶体矿物天然苏打，航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮，船员们纷纷登上沙滩，无意中看到沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西。船员们把这些闪烁光芒的东西带到船上仔细研究后发现，这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来，这些闪光的东西是他们做饭时用来做锅具支架的天然苏打，在火焰的作用下与沙滩上的石英砂发生化学反应所产生的物质，于是，最早的玻璃诞生了。
插图：苏盼盼
那玻璃是如何“发电”的呢？随着对玻璃的不断研究，科学家们有了答案。他们将能够“收集”太阳光的太阳能光伏组件嵌入玻璃，太阳能被组件收集起来后再转化成电能，普通玻璃就被赋予了“发电”的特性，这种玻璃被称为“光伏玻璃”，也叫“光电玻璃”。
光伏玻璃是由玻璃、太阳能电池片、胶片、背面玻璃、特殊金属导线等组成，具有可承受风压和昼夜温差、美观、透光可控、节能发电且无须燃料、环保、无噪声污染等优点。光伏玻璃一般是可用于太阳能电池的光伏玻璃基片，包括超薄玻璃、表面镀膜玻璃、低铁含量的超白玻璃等类型。不同产品的特性、制造方法和作用不同，其附加值也有很大的差别。比如我们所了解的太阳能电池的盖板属于延展玻璃的范畴；玻璃表面镀半导体材料就会形成薄膜电池导电基片；集热式光伏系统使用的是透镜或反光镜类的玻璃。
据报道，世界上最早采用透明平板玻璃作基板研制应用于太阳能电池的国家是德国。德国科技人员将这种板状的太阳能电池作为窗玻璃安装在建筑物上，它可将摄取的电能直接供给住户使用，多余的电能还可输入电网。随后，这种应用被更多国家重视并研究，加快了用于太阳能玻璃顶棚、超薄玻璃的研制开发与应用的步伐。
基于近代光学、电学和力学等领域的快速发展，光伏玻璃已经在技术和创新上取得了重大的进步，推动了未来光伏玻璃在太阳能的低铁、超薄玻璃、光伏玻璃幕墙、太阳能智能窗等方面的研究进程。随着光伏发电规模的不断扩大以及度电成本的快速下降，光伏发电已经成为最重要的能源变革力量之一。中国由于在世界上对太阳能新增装机的贡献达到了三分之一，被赞誉为全球公认的世界光伏产业领导者。基于我国光伏产业发展的优势，光伏系统价格和组件价格十年来降低90%，中国光伏实现了与神舟飞船、国产大飞机、高铁等行业一起登上“十九大”邮票纪念封，成为中国新时代的名片。
本文作者：
张欣芳，重庆大学材料科学与工程学院。
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编辑：Ser'lu
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