em março de 2023, CNBM (Chengdu) Materiais Optoeletrônicos Co., Ltd. recebeu o Prêmio da Indústria da China por conquistas excepcionais em inovação independente de uma tecnologia de geração de energia. Essa tecnologia tem a capacidade de transformar um pedaço de vidro isolante comum em um material condutor, gerando eletricidade. Esta inovação pioneira abre um novo caminho para o desenvolvimento de energia verde, permitindo a geração de energia a partir da luz solar. Hoy, deixe o ZMS levá-lo em uma jornada para explorar o maravilhoso mundo do vidro gerador de energia.
Tabela de conteúdos
– Como o vidro gera eletricidade?
– Aplicação em larga escala de vidro gerador de energia
– O vidro gerador de energia pode ser usado em residências?
– Novo potencial na indústria fotovoltaica
– Vantagens Ambientais do Vidro Gerador de Energia
– Futuro do vidro gerador de energia
Como o vidro gera eletricidade?
A capacidade do vidro de gerar eletricidade depende principalmente de uma camada de filme fotovoltaico de telureto de cádmio (CdTe) a partir de 4 micrômetros de espessura colocados no centro. O CdTe é considerado um dos materiais com maior eficiência teórica de conversão. Você pode conseguir mais do que 90% absorção de luz visível com 1 µm o CdTe.
Porém, A eficiência de conversão fotoelétrica das células solares de CdTe em laboratório era muito baixa e não houve progresso significativo durante uma década, o que levou a indústria a acreditar que o material não tinha potencial.
Não obstante, Pan Jingong, o gerente geral da CNBM, acreditava que esta pesquisa tinha valor científico significativo. Depois de anos de pesquisa dedicada, sua equipe superou com sucesso uma série de desafios, incluindo purificação de telúrio de alta eficiência, a preparação de ligas semicondutoras de CdTe, produção em larga escala de vidro gerador de energia, tecnologia de revestimento dinâmico e desenvolvimento completo de equipamentos.
Depois 8 anos de trabalho duro, sua equipe desenvolveu com sucesso vidro gerador de energia com filme fotovoltaico de CdTe e aumentou sua eficiência de conversão fotoelétrica do 8,72% inicial para 20,24% no laboratório e 16,18% na linha de produção.
Além do mais, a adição de CdTe melhora significativamente a resistência do vidro. E o CdTe tem uma estrutura cristalina altamente estável, que pode ser encapsulado com segurança em vidro gerador de energia por muitos anos.
Em agosto 2017, A CNBM produziu com sucesso o primeiro vidro gerador de energia CdTe de grande área do mundo (1,92 metros quadrados). Só naquele ano, O projeto liderado por Pan Jingong recebeu encomendas no valor de 170 milhão de yuans.
Eficiência na geração de energia
É relatado que um pedaço de vidro gerador de energia de aproximadamente 2 metros quadrados podem gerar 270 kWh por ano, o que é suficiente para atender a demanda anual de eletricidade de uma família com apenas dois ou três pedaços de vidro.
Aplicação em larga escala de vidro gerador de energia
O desenvolvimento de vidro fino com propriedades fotovoltaicas de CdTe obteve 34 patentes. Seus produtos têm sido amplamente utilizados em edifícios públicos, como edifícios governamentais, escolas, hospitais, bem como em paredes cortinas de edifícios comerciais e fábricas.
Na atualidade, Vidro gerador de energia em grande escala foi instalado no Aeroporto Internacional de Chengdu Shuangliu e no Chengdu Smart City Center. Somente a capacidade instalada no Chengdu Smart City Center atingiu 240 kW.
Na construção dos Jogos Olímpicos de Inverno de Pequim em 2022, O vidro gerador de energia CdTe também foi aplicado no Pavilhão Nacional de Patinação de Velocidade e no projeto integrado de construção de edifícios (BIPV) das instalações dos Jogos Olímpicos de Inverno de Zhangjiakou.
Eficiência atual de geração de energia
A fábrica do Parque Industrial Elétrico Chuan Kai, no distrito de Shuangliu, Chengdu, Está equipado com vidro de geração de energia. Todo o telhado da fábrica é projetado em ziguezague e onda, e o vidro de geração de energia é usado para construir os três telhados voltados para o sul.
Com base em dados do sistema inteligente de gestão de energia, O vidro de geração de energia começa a gerar eletricidade em 6:40 sou. e continua gerando eletricidade até 7:30 tarde. Mesmo em condições de pouca luz solar de manhã e à noite, ainda pode gerar uma pequena quantidade de eletricidade.
Segun Liu Shixu, Decano do Instituto de Pesquisa de Energia Smart de Chuan Kai Electric., Ltd., O parque instalou 6.880 Peças de vidro de geração de energia 1,6 metros de comprimento e 1,2 metros de largura. A superfície total desses vidro é aproximadamente 15.000 metros quadrados, e a geração máxima de energia atinge 5.555 KWH.
Quando o parque funciona normalmente, O consumo diário de energia é aproximadamente 20.000 uma 30.000 KWH. E a geração diária de energia do vidro de geração de energia representa o 20% Consumo de eletricidade do estacionamento. De acordo com os cálculos, Glass de geração de energia do parque pode gerar 1,4 milhões de kWh de eletricidade por ano, E você pode salvar ao redor 800.000 Yuan em contas de eletricidade anualmente de acordo com o preço atual da eletricidade.
Custos e benefícios
Estima -se que a vida útil do vidro de geração de energia seja 30 anos, E o custo pode ser recuperado no primeiro 6 anos através da geração de energia. A seguir 24 anos, A eletricidade não apenas pode ser usada gratuitamente, Também pode gerar lucros com a promoção da conexão com a rede de geração de energia fotovoltaica.
O vidro gerador de energia pode ser usado em residências?
Com o rápido desenvolvimento de energia fotovoltaica, A integração do fotovoltaico em edifícios (BIPV) Tornou -se um campo altamente antecipado. Na esfera doméstica, Tesla lançou o produto Powerwall, que carrega veículos elétricos através de um sistema solar no telhado. então, Você pode usar o gerador de energia em casas?
preço
Da situação atual, As condições para o uso doméstico do vidro gerador de energia já estão em vigor, Mas o custo é um fator que deve ser considerado. Según Pan Jingong, A energia que gera energia de energia custa em torno 1,000 yuan por metro quadrado. Uma casa média normalmente requer ao redor 5 metros quadrados, o que significa que levaria ao redor 8-10 anos para recuperar o investimento.
Porém, À medida que a indústria solar CDTE fina e fina se expande e a tecnologia de produção continua a melhorar, O potencial de redução de custo dos componentes CDTE é muito maior que o dos componentes de silício cristalino.
Segurança
De fato, Além do custo, Existem muitos outros fatores a considerar. Existem muitos regulamentos e padrões para a construção de edifícios, Mas a construção fotovoltaica continua sendo um campo relativamente novo. Problemas como segurança elétrica, O design de fiação elétrica, Manutenção e inspeção requerem pesquisa e desenvolvimento contínuos.
Novo potencial na indústria fotovoltaica
De acordo com relatos, A indústria fotovoltaica é dividida principalmente em dois campos tecnológicos: células solares de silício cristalino e células solares de filme fino. O copo fino de vidro de cádmio Telururo é um tipo de célula solar de filme fino que é amplamente utilizado na indústria.
Comparado a outros tipos de células solares, CDTE Thin Film Glass tem um custo de fabricação mais baixo e maior eficiência de conversão do que o silício cristalino, Gálio Arseniuro e outras células solares.
Em contraste com a necessidade de canteiros de obras em grande escala para painéis solares fotovoltaicos, O vidro solar pode ser usado de maneira mais ampla nas cidades.
Além do mais, Módulos solares de filme fino cdte têm um bom efeito de luz fraca. Eles podem gerar eletricidade em ambientes de luz fraca como pela manhã, tarde, Dias nublados e chuvosos. Portanto, Este tipo de vidro solar também é adequado para áreas com poucas horas de iluminação.
Vantagens Ambientais do Vidro Gerador de Energia
O vidro gerador de energia tem baixa refletividade e não causa poluição luminosa. Pode ser usado não apenas em usinas de energia solar em grande escala, mas também como um substituto para materiais de construção tradicionais em vários edifícios, fornecendo energia limpa do sol.
Según Pan Jingong, Seu telurur de cádmio é extraído do desperdício e é um material sustentável. Eles são necessários apenas 20 Gramas de telurur de cádmio para produzir um metro quadrado de energia de geração de vidro, que pode gerar uma média de 270 kWh por ano por pelo menos 50 anos. Além do mais, para cada quilowatt-hora produzida, Eles são apenas emitidos 11 gramas de dióxido de carbono.
Atualmente, A capacidade de produção anual do gerador de energia CDTE no CNBM está perto 100 megawatts. Estima -se que esses vidro possam gerar 113.77 Milhões de kWh de eletricidade por ano, Economizando 39,138 toneladas de carvão padrão e redução de emissões de dióxido de carbono em 118,967 toneladas por ano.
Se o vidro gerador de energia for amplamente utilizado, pode reduzir significativamente nossa dependência de outros recursos não renováveis, alcançar o objetivo da proteção ambiental e redução de carbono. Este pode ser um passo sólido para a humanidade no Campo de energia renovável.
Futuro do vidro gerador de energia
O futuro do vidro gerador de energia parece promissor, Como não apenas pode ser usado na integração do fotovoltaico em edifícios (BIPV), mas também em aplicações mais inovadoras. Devido à sua alta capacidade de carga, O vidro gerador de energia pode ser colocado diretamente na superfície da estrada. Uma vez integrado à tecnologia de carga móvel para veículos elétricos, A carga pode ser ativada através das estradas.
Atualmente, Linhas de produção do gerador de energia CDTE foram colocadas em operação comercial em grande escala. Como uma força emergente importante na geração de energia fotovoltaica, O mercado de geradores de energia CDTE enfrenta tremendas oportunidades de desenvolvimento.
1 pensou em “Vidro gerador de energia: Uma força emergente em tecnologia verde”
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