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電能曾經(jīng)被認(rèn)為取之不盡、用之不竭。隨著能源 消耗與日俱增，煤、石油等不可再生能源發(fā)電 量入不敷出。
太陽(yáng)能是最高效、穩(wěn)定的能源，太陽(yáng)能電池板能 有效吸收太陽(yáng)光，轉(zhuǎn)換成電能。太陽(yáng)能光伏發(fā)電清潔 環(huán)保，但技術(shù)成本高昂，難以支撐大規(guī)模用電。尋找 可再生、成本低、便于使用、轉(zhuǎn)換率高的太陽(yáng)能光伏 材料，成了科學(xué)家們迫在眉睫的任務(wù)。 能否找到一種簡(jiǎn)單便捷的新材料，只需要安裝在 自家屋頂或建筑外墻就能滿足日常清潔能源所需呢？ 2017 年，發(fā)電玻璃成功問(wèn)世，人們仿佛看到了“掛在 墻上的油田”。
這種讓人驚訝的發(fā)電玻璃又名“碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池”，它的誕生絕非偶然。
1954 年 5 月，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室恰賓、富勒和皮爾 松開(kāi)發(fā)出效率為 6% 的單晶硅太陽(yáng)電池，這是世界上 第一個(gè)實(shí)用的太陽(yáng)電池。同年，威克爾首次發(fā)現(xiàn)了砷 化鎵有光伏效應(yīng)，并在玻璃上沉積硫化鎘薄膜，制成 了太陽(yáng)電池。太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)用光伏發(fā)電技術(shù)自此一發(fā)不可收。
光伏板組件是一種暴露在陽(yáng)光下便會(huì)產(chǎn)生直流電 的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料 ( 例如硅 ) 制成 的薄身固體光伏電池組成。
被滿足一定照度的光照射，光伏板組件瞬間就可 輸出電壓及電流，這一點(diǎn)，碲化鎘也能做到，且性能 更優(yōu)異。
正常情況下，玻璃屬于絕緣體，為什么可以 用來(lái)“發(fā)電”？秘密就在于玻璃表面的碲化鎘薄 膜。碲化鎘（CdTe）是理論上擁有很高轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體材料，均勻涂抹在普通玻璃上，僅需 4 微米厚，就能讓普通玻璃變身可導(dǎo)電、可發(fā)電的 功能型材料。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種涂有碲化鎘薄膜的“發(fā)電玻璃” 即便在弱光條件下也能實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化。1 微米碲化鎘 可吸收 90% 以上可見(jiàn)光。碲化鎘容易沉積成大面積的 薄膜，沉積速率高。科學(xué)家開(kāi)始將碲化鎘薄膜電池列 為重點(diǎn)研究對(duì)象，可惜一直未能突破其中的技術(shù)瓶頸。
1996 年，在美國(guó)新澤西理工大學(xué)攻讀博士的潘錦 功創(chuàng)建了碲化鎘薄膜太陽(yáng)能研究中心。回到成都創(chuàng)業(yè) 后，潘錦功一直致力于以碲化鎘新技術(shù)改造傳統(tǒng)玻璃 工業(yè)。2017 年，全世界最大單體面積的碲化鎘“發(fā)電 玻璃”（1.92 平方米）橫空出世。
碲化鎘中含有重金屬元素鎘，屬有毒物質(zhì)。人們 擔(dān)心，這種物質(zhì)規(guī)模化開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)，會(huì)給自然生態(tài)和 人體健康帶來(lái)影響。為此，美國(guó)布魯克文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 的科學(xué)家們專門進(jìn)行了研究。
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)條件下，石油的鎘排放量是最高的，達(dá)到 44.3g/GWh；煤炭次之，為 3.7g/GWh。而 碲化鎘的鎘排放量最低，僅為 0.3 g/GWh。
研究人員還模擬火災(zāi)條件對(duì)碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池組件進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)溫度高達(dá) 1100℃，鎘流失量不 到電池所含鎘總量的 0.04%。碲化鎘薄膜太陽(yáng)能電池 最終被證實(shí)是安全、環(huán)保的。 與普通的太陽(yáng)能電池板相比，這種新型發(fā)電玻璃的成本性能之比是最優(yōu)的。生產(chǎn)一塊單片長(zhǎng) 1.6 米、 寬 1.2 米的發(fā)電玻璃，只需要 55 秒時(shí)間，但它的光電 轉(zhuǎn)化效率卻高達(dá) 17.8%，每年可發(fā)電 260~270 度。
