在“双碳”目标驱动下,建筑行业正在探索从“能源消费者”向“能源生产者”的转变。光伏建筑一体化(BIPV)让光伏组件直接成为建筑的一部分。在这一领域,碲化镉(CdTe)发电玻璃凭借其材料特性,展现出独特的应用优势。
需要说明的是,碲化镉发电玻璃是一种以玻璃为基底、以碲化镉薄膜为光电转换层的产品。其核心吸收层厚度仅为3微米左右,约为头发丝直径的二十分之一,光吸收系数高达10⁵/cm以上,在弱光环境中仍能保持较高的转换效率。
2025年,该产品已入选工业和信息化部《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录(2025年本)》,获得国家层面的认可。
图片来源:明阳薄膜科技
建筑采光面(如幕墙、天窗、采光顶)对透光率有明确要求。碲化镉发电玻璃的透光率可在10%至60%范围内灵活调节。业内普遍认为,40%透光率是在建筑采光需求与发电收益之间的理想平衡点。
值得一提的是,在透光技术方面,明阳薄膜科技通过优化发电芯片的透光图案设计,构建出整体有序、局部随机的光学结构,有效削弱了因周期性结构叠加而在光照下产生的干涉效应,成功攻克BIPV透光组件中长期存在的“摩尔纹”难题,让发电玻璃在保持高效发电的同时展现出更为纯净、通透的视觉体验。同时,明阳薄膜科技亦可实现色彩定制和图案设计,满足建筑外观设计的多样化要求。
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以明阳总部大楼天成大厦为例,其碲化镉薄膜玻璃幕墙在保持通透性的同时,为建筑提供自发电量,这种设计让玻璃幕墙既可采光又可发电,与建筑的融合度极高,避免了传统光伏板“遮挡视野”的痛点,且安装过程无需额外结构加固,工期缩短30%。
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与常规光伏组件相比,碲化镉在阴雨天、早晚时段及遮挡环境下的发电性能更为稳定。实测数据显示,其弱光响应性能比传统光伏高出10%–15%,同等装机容量下全年发电量可比晶硅组件高出10%以上。这意味着建筑物每天可获得额外1–2小时的有效发电时长。
以青岛特来电零碳大楼为例,明阳薄膜科技为其定制的蓝灰色碲化镉光电玻璃,被应用于建筑的东、南、西面二层至顶层层间部分,日发电量可达1500度,为楼宇提供了30%的绿色电力。
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建筑环境中难以完全避免烟囱、管道、相邻建筑或树木造成的局部阴影。碲化镉薄膜组件的电路结构对局部遮挡不敏感,在相同遮挡条件下功率损失仅为晶硅组件的三分之一左右,且几乎不产生破坏性热斑效应,系统可靠性和安全性更高。
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从经济性角度看,四川对BIPV项目给予最高30%的固定资产补贴,广东按每瓦0.3元进行补助。全国已有40余个城市将碲化镉发电玻璃纳入绿色建筑评价标准。在产品寿命方面,该产品一年内功率衰减不高于5%,后续每年衰减不高于0.4%,25年内总衰减不高于15%,使用寿命优于普通建筑玻璃。
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随着绿色建筑标准的不断提升,碲化镉发电玻璃正以其“发电建材”的功能定位,为建筑行业从被动节能走向主动产能提供一条可行的技术路径。