Stroomgenerator glas: Een opkomende kracht in groene technologie

---

in maart van 2023, CNBM (Chengdu) Opto-elektronische materialen Co., Ltd. ontving de China Industry Award voor uitmuntende prestaties op het gebied van onafhankelijke innovatie van een energieopwekkingstechnologie. Deze technologie heeft de mogelijkheid om van een stuk gewoon isolatieglas een geleidend materiaal te maken, opwekken van elektriciteit. Deze baanbrekende innovatie opent een nieuwe weg voor de ontwikkeling van groene energie door stroomopwekking uit zonlicht mogelijk te maken. hoi, laat ZMS je meenemen op een reis om de wondere wereld van energieopwekkend glas te verkennen.

Inhoudsopgave

– Hoe genereert glas elektriciteit??
– Grootschalige toepassing van energieopwekkend glas
– Kan energieopwekkend glas in woningen worden gebruikt??
– Nieuw potentieel in de fotovoltaïsche industrie
– Milieuvoordelen van energieopwekkend glas
– Toekomst van energieopwekkend glas

Hoe genereert glas elektriciteit??

Het vermogen van glas om elektriciteit op te wekken hangt voornamelijk af van een laagje fotovoltaïsche film cadmiumtelluride (CdTe) van 4 micrometer dik in het midden geplaatst. CdTe wordt beschouwd als een van de materialen met de hoogste theoretische conversie-efficiëntie. Je kunt meer bereiken dan 90% zichtbare lichtabsorptie met 1 µm de CdTe.

Hoe dan ook, De foto-elektrische conversie-efficiëntie van CdTe-zonnecellen in het laboratorium was erg laag en er was tien jaar lang geen significante vooruitgang, waardoor de industrie geloofde dat het materiaal geen potentieel had.

Hoe dan ook, Pan Jingong, de algemeen directeur van CNBM, geloofde dat dit onderzoek een aanzienlijke wetenschappelijke waarde had. Na jaren van toegewijd onderzoek, zijn team overwon met succes een reeks uitdagingen, inclusief hoogefficiënte telluriumzuivering, de bereiding van CdTe-halfgeleiderlegeringen, grootschalige productie van energieopwekkend glas, dynamische coatingtechnologie en volledige ontwikkeling van apparatuur.

Na 8 jaren hard werken, Zijn team ontwikkelde met succes energieopwekkend glas met CdTe fotovoltaïsche film en verhoogde de foto-elektrische conversie-efficiëntie van de 8,72% aanvankelijk tot 20,24% in het laboratorium en 16,18% op de productielijn.

Ook, de toevoeging van CdTe verbetert de sterkte van het glas aanzienlijk. En CdTe heeft een zeer stabiele kristalstructuur, die jarenlang veilig in energieopwekkend glas kan worden ingekapseld.

In augustus 2017, CNBM produceerde met succes 's werelds eerste grote CdTe-energieopwekkingsglas (1,92 vierkante meter). Alleen dat jaar, Het project onder leiding van Pan Jingong ontving bestellingen ter waarde van 170 miljoen yuan.

Efficiëntie van energieopwekking

Er wordt gemeld dat een stuk energieopwekkend glas van ongeveer 2 vierkante meter kan genereren 270 kWh per jaar, wat genoeg is om met slechts twee of drie stukken glas in de jaarlijkse elektriciteitsbehoefte van een gezin te voorzien.

Grootschalige toepassing van energieopwekkend glas

De ontwikkeling van dun glas met CdTe fotovoltaïsche eigenschappen is verkregen 34 patenten. De producten worden op grote schaal gebruikt in openbare gebouwen zoals de overheid, scholen, ziekenhuizen, evenals op vliesgevels van commerciële gebouwen en fabrieken.

Vandaag de dag, Op de internationale luchthaven Chengdu Shuangliu en het Chengdu Smart City Center is grootschalig energieopwekkend glas geïnstalleerd. Alleen al de geïnstalleerde capaciteit in Chengdu Smart City Centre is bereikt 240 kW.

Bij de constructie van de Olympische Winterspelen in Peking in 2022, CdTe-energieopwekkend glas werd ook toegepast in het Nationale Snelschaatspaviljoen en een geïntegreerd bouwproject (BIPV) van de locaties van de Olympische Winterspelen in Zhangjiakou.

Huidige efficiëntie van energieopwekking

De fabriek van het Chuan Kai Electric Industrial Park, in het Shuangliu-district, Chengdu, Het is uitgerust met glas voor energieopwekking. Het gehele dak van de fabriek is ontworpen in een zigzag- en golfvorm, en er wordt glas voor energieopwekking gebruikt om de drie daken op het zuiden te bouwen.

Gebaseerd op gegevens van een intelligent energiebeheersysteem, Het energieopwekkingsglas begint elektriciteit op te wekken bij 6:40 ben. en blijft elektriciteit opwekken tot 7:30 p.m. Zelfs bij zwak zonlicht in de ochtend en avond, kan nog steeds een kleine hoeveelheid elektriciteit opwekken.

Según Liu Shixu, Decaan van het Intelligent Energy Research Institute van Chuan Kai Electric Co., Ltd., het park is geïnstalleerd 6.880 glazen onderdelen voor energieopwekking 1,6 meter lang en 1,2 meter breed. Het totale oppervlak van deze glazen bedraagt ​​circa 15.000 vierkante meter, en de maximale energieopwekking bereikt 5.555 kWh.

Wanneer het park normaal functioneert, het dagelijkse energieverbruik bedraagt ​​ongeveer 20.000 a 30.000 kWh. En de dagelijkse energieopwekking van het energieopwekkingsglas vertegenwoordigt de 20% van het elektriciteitsverbruik van het park. Volgens de berekeningen, energieopwekkingsglas in het park kan genereren 1,4 miljoen kWh elektriciteit per jaar, en kan ongeveer besparen 800.000 yuan aan elektriciteitsrekeningen per jaar op basis van de huidige elektriciteitsprijs.

Kosten en voordelen

De levensduur van glas voor energieopwekking wordt geschat op 30 jaar, en de kosten kunnen in de eerste worden terugverdiend 6 jaar door energieopwekking. In het volgende 24 jaar, Je kunt niet alleen gratis elektriciteit gebruiken, Maar er kan ook winst worden gegenereerd door de aansluiting op het elektriciteitsnet voor fotovoltaïsche energie te bevorderen..

Kan energieopwekkend glas in woningen worden gebruikt??

Met de snelle ontwikkeling van fotovoltaïsche energie, de integratie van fotovoltaïsche energie in gebouwen (BIPV) is een vakgebied geworden waar veel naar wordt uitgekeken. In de huiselijke sfeer, Tesla heeft het Powerwall-product gelanceerd, dat elektrische voertuigen oplaadt via een zonnestelsel op het dak. Dan, Kan energieopwekkend glas worden gebruikt in woningen??

prijs

Vanuit de huidige situatie, De voorwaarden voor het huishoudelijk gebruik van energieopwekkend glas zijn al aanwezig, maar de kosten zijn een factor waarmee rekening moet worden gehouden. Según Pan Jingong, De glazen stroomgenerator van het bedrijf kost ongeveer 1,000 yuan per vierkante meter. Een gemiddeld huis heeft doorgaans ongeveer nodig 5 vierkante meter, wat betekent dat het ongeveer zou duren 8-10 jaar om de investering terug te verdienen.

Hoe dan ook, naarmate de CdTe-dunnefilm-zonnecelindustrie zich uitbreidt en de productietechnologie blijft verbeteren, Het kostenreductiepotentieel van CdTe-componenten is veel groter dan dat van kristallijne siliciumcomponenten.

Beveiliging

In werkelijkheid, naast de kosten, Er zijn nog veel meer factoren waarmee u rekening moet houden.. Er zijn veel regels en normen voor de bouw, maar fotovoltaïsche constructie is nog een relatief nieuw vakgebied. Zaken als elektrische veiligheid, het ontwerp van de elektrische bedrading, onderhoud en inspectie vereisen voortdurend onderzoek en ontwikkeling.

Nieuw potentieel in de fotovoltaïsche industrie

Volgens rapporten, De fotovoltaïsche industrie is hoofdzakelijk verdeeld in twee technologische gebieden: zonnecellen van kristallijn silicium en dunnefilmzonnecellen. Cadmiumtelluride dunne film zonneglas is een soort dunne film zonnecel die veel wordt gebruikt in de industrie.

Vergeleken met andere typen zonnecellen, CdTe dunne film zonneglas heeft lagere productiekosten en een hogere conversie-efficiëntie dan kristallijn silicium, Galliumarsenide en andere zonnecellen.

In tegenstelling tot de behoefte aan grootschalige bouwplaatsen fotovoltaïsche zonnepanelen, zonneglas kan op grotere schaal worden toegepast in steden.

Ook, CdTe dunnefilmzonnepanelen hebben een goed zwak lichteffect. Ze kunnen elektriciteit opwekken in omgevingen met weinig licht, zoals 's ochtends, middag, bewolkte en regenachtige dagen. Daarom, Dit type zonneglas is ook geschikt voor ruimtes met weinig uren verlichting.

Milieuvoordelen van energieopwekkend glas

Energieopwekkend glas heeft een laag reflectievermogen en veroorzaakt geen lichtvervuiling. Het kan niet alleen worden gebruikt in grootschalige zonne-energiecentrales, maar ook als vervanging van traditionele bouwmaterialen in diverse gebouwen, het leveren van schone energie uit de zon.

Según Pan Jingong, Het cadmiumtelluride wordt gewonnen uit afval en is een duurzaam materiaal. Ze zijn alleen nodig 20 gram cadmiumtelluride om één vierkante meter energieopwekkend glas te produceren, wat een gemiddelde van kan opleveren 270 kWh per jaar voor minimaal 50 jaar. Ook, voor elk geproduceerd kilowattuur, worden alleen uitgegeven 11 gram koolstofdioxide.

Momenteel, De jaarlijkse productiecapaciteit van CdTe-energieopwekkend glas in CNBM is rond 100 megawatt. Er wordt geschat dat deze glazen kunnen genereren 113.77 miljoen kWh elektriciteit per jaar, besparing 39,138 ton standaardsteenkool en het terugdringen van de CO2-uitstoot in 118,967 ton per jaar.

Als energieopwekkend glas wordt veel gebruikt, kunnen onze afhankelijkheid van andere niet-hernieuwbare hulpbronnen aanzienlijk verminderen, het bereiken van het doel van milieubescherming en koolstofreductie. Dit zou een solide stap kunnen zijn voor de mensheid in de wereld hernieuwbare energieveld.

Toekomst van energieopwekkend glas

De toekomst van energieopwekkend glas ziet er veelbelovend uit, omdat het niet alleen kan worden gebruikt bij de integratie van fotovoltaïsche zonne-energie in gebouwen (BIPV), maar ook in meer innovatieve toepassingen. Vanwege het hoge draagvermogen, Energieopwekkend glas kan direct op het wegdek worden geplaatst. Ooit geïntegreerd met mobiele oplaadtechnologie voor elektrische voertuigen, Opladen kan via wegen.

Momenteel, De energieopwekkende glasproductielijnen van CdTe zijn op grote schaal commercieel geëxploiteerd. Als een belangrijke opkomende kracht in de opwekking van fotovoltaïsche energie, De markt voor energieopwekkend glas van CdTe wordt geconfronteerd met enorme ontwikkelingsmogelijkheden.