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玻璃的發(fā)現(xiàn)距今已有約3000年的歷史，在歲月的長河中，隨著科學技術的進步和發(fā)展，總有新型、特殊的產(chǎn)品問世，給人們的生活增加新的亮點。電給人帶來光明，玻璃帶來通透。電與玻璃的結(jié)合后，帶來不一樣的特色產(chǎn)品和舒適性。下面將介紹幾款經(jīng)典的電與玻璃組合的產(chǎn)品。
一、 電致變色玻璃
電致變色玻璃，通電后玻璃顏色的深淺會變化，可見光透過率（詞條“可見光透過率”由行業(yè)大百科提供）和遮陽系數(shù)也會隨著變化的玻璃產(chǎn)品。電致變色玻璃按照產(chǎn)品可以分為：調(diào)光玻璃(聚合物分散液晶)PDLC;染料液晶LC;無機全固態(tài)EC;懸浮粒子SPD/LV。電致變色玻璃可以廣泛的應用在：公用建筑、民用建筑、采光頂、別墅也可以在交通領域和消費類電子領域使用。
1， 調(diào)光玻璃/霧化玻璃(聚合物分散液晶)英文：PDLC。又分為有機膜基和無機玻璃基二種。國內(nèi)外絕大部分是無機膜基，也就是在二片鍍有導電膜的薄膜（詞條“薄膜”由行業(yè)大百科提供）中間，涂敷聚合物分散液晶，再進行夾層玻璃（詞條“夾層玻璃”由行業(yè)大百科提供）工藝，生產(chǎn)出來夾層玻璃的調(diào)光玻璃。玻璃基就是再二片鍍有導電膜的玻璃中間，涂敷聚合物分散液晶。對調(diào)光玻璃施加約60v的電壓后，玻璃從乳白狀態(tài)變?yōu)橥该鳡顟B(tài)，只有二個狀態(tài)見的變化。隱私效果明顯，但是，耐高、低溫和阻隔紅外線的能力弱。變色速度快，0.1秒。
2， 染料液晶:在二片鍍有導電膜的玻璃中間，灌裝染料液晶。施加約24v的電壓后，玻璃的可見光透過率可以從38%到1%之間無級的變化。同時，遮陽系數(shù)也從0.31到0.28之間無級變化。產(chǎn)品的耐高、低溫和阻隔紅外線的能力弱。變色速度快，秒級別。
3， 無機全固態(tài)(EC)：利用真空磁控濺射鍍膜（詞條“鍍膜”由行業(yè)大百科提供）工藝，將金屬鋰和鎢等材料，濺射（詞條“濺射”由行業(yè)大百科提供）到玻璃表面。施加3v電壓，即可以使玻璃的可見光透過率從60%到1%之間無級變化，同樣遮陽系數(shù)也從0.6到0.1之間無級變化。相對耐高溫和阻隔紅外線的能力強，變色速度慢，分鐘級別。
4， 懸浮粒子(SPD/LV):將納米級的懸浮材料，涂敷在二片鍍有導電膜的薄膜中間，施加110～220v電壓后，玻璃的可見光透光率（詞條“透光率”由行業(yè)大百科提供）從50%到1%或70%到10%之間無級變化，同時，遮陽系數(shù)也從0.5到0.15或0.6到0.28之間無級變化。產(chǎn)品的耐高溫能力偏弱。變色速度快，秒級別。
電致變色玻璃最大的優(yōu)點，就是可以隨著太陽光的強弱來自動調(diào)整遮陽系數(shù)。是個可以無級變化遮陽系數(shù)，從而可以隨時通過遮陽系數(shù)的高低變化，控制進入室內(nèi)的熱量，最低可以讓1%的可見光進入到室內(nèi)，所以，在夏季，通過調(diào)低遮陽系數(shù)的數(shù)值，減少了太陽光的熱量進入室內(nèi)，從而可以降低空調(diào)的使用量，達到節(jié)能的目的和lowe玻璃相比，可以減少27%的空調(diào)制冷量能;而在冬季，又可以把遮陽系數(shù)調(diào)高到0.6，使可見光透過率提高到60%以上，讓免費的太陽能可以更多的進入室內(nèi)，提高室內(nèi)獲得免費太陽能的數(shù)量，從而提高室內(nèi)的溫度，減少加熱（詞條“加熱”由行業(yè)大百科提供）的能耗。全年可以減少20%的能耗水平。所以，電致變色玻璃將在建筑節(jié)能方面起到更大的作用。
電致變色玻璃的應用
1、采光頂：杭州亞運會項目(照片由精一新材料提供)
2、立面：臺州朵云書店(照片由精一新材料供)
3、立面：合肥科技館(照片由威迪提供)
二、 LED玻璃/光電玻璃
發(fā)光二極管，簡稱為LED（詞條“LED”由行業(yè)大百科提供），是一種常用的發(fā)光器件，通過電子與空穴復合釋放能量發(fā)光，它在照明領域應用廣泛。 發(fā)光二極管可高效地將電能轉(zhuǎn)化為光能，在現(xiàn)代社會具有廣泛的用途，如照明、平板顯示、醫(yī)療器件等。LED屏是一種用發(fā)光二極管按順序排列而制成的新型成像電子設備。由于其亮度高、可視角度廣、壽命長等特點，正被廣泛應用于戶外廣告屏等產(chǎn)品中。建筑行業(yè)又稱：光電玻璃
格柵（詞條“格柵”由行業(yè)大百科提供）屏：
是由LED燈條組成的格柵形式的屏幕，視覺粗笨，發(fā)熱量高。格柵屏的屏幕表面設置有可見格柵，通過LED燈光源在格柵線之間閃爍，形成圖像和文字，但可能產(chǎn)生反射和眩光。格柵屏可以降低遮陽系數(shù)約30～40%。
透明屏
透明屏一般采用導電玻璃膜或金屬壓線的方式，LED燈珠焊接在經(jīng)過激光劃線的導電玻璃表面或焊接在金屬絲線上。透明屏可以降低遮陽系數(shù)10～20%
裸眼3D
柔性屏幕
在納米級別金屬網(wǎng)狀分布隱線設計的薄膜表面固定LED燈泡。
(照片由沐梵照明提供)
(照片由沐梵照明提供)
三、 稱為光伏電池，英文：Photovoltaiccell
光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術。主要由太陽電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏（詞條“光伏”由行業(yè)大百科提供）發(fā)電裝置
太陽能光伏電池組件目前市場主要產(chǎn)品分為：晶硅和薄膜二大類產(chǎn)品。
晶硅
晶硅又分為：多晶硅、單晶硅
為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電，需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲，也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用占另外 50%。
多晶硅經(jīng)過鑄錠、破錠、切片等工序后，制成、待加工的硅片（詞條“硅片”由行業(yè)大百科提供）。在硅片上進行摻雜和擴散微量的硼、磷，就可以形成半導體的P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷工藝，將銀漿（詞條“銀漿”由行業(yè)大百科提供）印在硅片上形成柵線，經(jīng)過燒結(jié)（詞條“燒結(jié)”由行業(yè)大百科提供），同時制成背電極。然后在柵線表面鍍防反射膜層，電池片就制成了。電池片排列組合成電池組件，就成為光伏組件電池板了。有了電池組件和其他輔助設備，就可以組件發(fā)電系統(tǒng)了。未來將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，輸入公共電網(wǎng)，還需要安裝電流轉(zhuǎn)換器，也可以將光伏發(fā)電用蓄電池來儲存。發(fā)電系統(tǒng)成本中，電池組件約占50%，電流轉(zhuǎn)換器、安裝費、其他輔助部件以及其他費用約占50%。
在建筑應用方面可以根據(jù)建筑法規(guī)的要求，把組件的可見光透過率從20%到60%進行選擇。在固定光伏組件的面積內(nèi)，組件功率隨著透光率的降低而增加，可滿足建筑對不同透光率的要求。隨著可見光透過率的提高，轉(zhuǎn)換效率下降。
(照片由嘉盛光電提供)
(照片由嘉盛光電提供)
薄膜
薄膜光伏組件又分為：碲化鎘、銅銦稼錫、鈣鈦礦
碲化鎘：碲化鎘發(fā)電玻璃在技術上被稱為碲化鎘薄膜太陽能電池，它由碲化鎘(CdTe)系列半導體光電材料附著在玻璃上制成，將玻璃從絕緣（詞條“絕緣”由行業(yè)大百科提供）體變成能夠發(fā)電的太陽能電池。
諦化鎘薄膜發(fā)電組件、是在玻璃表面依次沉積多層半導體薄膜，再經(jīng)過激光刻蝕而形成的光伏器件。發(fā)電原理：太陽光照射到玻璃后，激發(fā)半導體Cds/CdTe產(chǎn)生電勢，從而輸出電流對外做功。
諦化鎘膜層結(jié)構(gòu)示意圖(中建材提供)
諦化鎘薄膜最大的優(yōu)點：可以弱光發(fā)電!有光就有電。從早晨5、6點鐘就可以發(fā)電，一直到晚上19:00諦化鎘弱光發(fā)電玻璃具有電流輸出，每天的發(fā)電時間可以有13個小時。
鈣鈦礦：鈣鈦礦是指一類陶瓷氧化物，其分子通式為ABO3 ，因為此類物質(zhì)最早被發(fā)現(xiàn)于鈣鈦礦石中的鈦酸鋇(CaTiO3)物質(zhì)，因而被命名為：鈣鈦礦型物質(zhì)，通常是立方體或八面體形狀，有光澤，顏色為淺色到棕色不等，可用于提煉鈦、鈮和稀土元素。
鈣鈦礦太陽能電池是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，其發(fā)電原理基于半導體的光生伏特效應，利用電子和空穴對產(chǎn)生電流。鈣鈦礦電池器件的工作機制總體可以被劃分為五個過程：光子吸收過程、激子擴散過程、激子解離過程、載流子傳輸過程以及電荷收集過程。經(jīng)過五個過程后，自由電子通過電子傳輸層后被陰極層收集，自由空穴通過空穴傳輸層后被陽極收集，兩極形成電勢差，電池與外加負載構(gòu)成閉合回路，回路中形成電流。
薄膜光伏組件項目
(照片由中建材提供)
(照片由中建材提供)
(照片由中建材提供)
晶硅光發(fā)組件項目
北斗時空大數(shù)據(jù)中心(照片由保定嘉盛光電提供)
中新天津生態(tài)城能源站(照片由保定嘉盛光電提供)
蘇州寶時得(照片由保定嘉盛光電提供)
四、 電加熱玻璃
電加熱玻璃是一種能夠通過電流加熱玻璃，讓玻璃的表面比環(huán)境溫度高的特種玻璃，從而可以實現(xiàn)玻璃的快速除霧、除霜、融雪的功能。
電加熱玻璃基本分為二大類：導電膜和金屬絲網(wǎng)。
導電膜玻璃：通過真空磁控濺射/真空蒸發(fā)/噴涂等生產(chǎn)工藝將銦、錫等金屬材料鍍在玻璃表面。ITO是Indium TinOxides的縮寫。作為納米銦錫金屬氧化物（詞條“金屬氧化物”由行業(yè)大百科提供），具有很好的導電性和透明性，可以切斷對人體有害的電子輻射、紫外線及遠紅外線。因此，銦錫氧化物通常噴涂在玻璃、塑料及電子顯示屏上，用作透明導電薄膜。
金屬絲網(wǎng)：將金屬絲通過布絲機，在玻璃表面織出規(guī)定的圖案，再通過夾層玻璃工藝，將金屬絲夾在夾層玻璃的中間部位。
電加熱玻璃的基本功能：.
1，加熱功能：電加熱玻璃可以通過外部電源加熱，使玻璃表面升溫，達到加熱的效果。可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)加熱功率和溫度。
2.透明性：電加熱玻璃可以保持良好的透明性，即使在加熱狀態(tài)
下，也不會影響玻璃的透明度。
3.安全性：電加熱玻璃可以防止冬季結(jié)冰、結(jié)霜，減少交通事故的發(fā)生。同時，電加熱玻璃也可以防止玻璃表面過熱，避免玻璃破裂。
4.節(jié)能性：電加熱玻璃可以在冬季保持室內(nèi)溫度，減少室內(nèi)供暖的能耗。同時，在夏季可以阻擋太陽輻射，降低室內(nèi)溫度，減少室內(nèi)空調(diào)的能耗。
電加熱玻璃的應用：
1，建筑領域：電加熱玻璃可以應用于建筑外墻、門窗、天花板等區(qū)域，可以防止結(jié)冰、結(jié)霜，保持良好的透明性和安全性。
電加熱玻璃可用于大型食品加工廠走廊等窗戶，由于機器和人工等產(chǎn)生的熱氣在封閉車間不易消散，在室內(nèi)外溫差較大的情況下，玻璃容易出現(xiàn)霧氣、水珠，而電加熱玻璃就可解決水霧問題，讓玻璃保持干凈明亮。同樣垃圾處理廠、屠宰場、鍋爐房等場景中電加熱玻璃的應用也是同樣的問題
2.交通領域：電加熱玻璃可以應用于汽車、火車、飛機等交通工具中的車窗、擋風玻璃等區(qū)域，可以防止結(jié)冰、結(jié)霜，提高行車安全性。電加熱玻璃可用于工業(yè)車輛上，保障車輛的視野清晰，使用的安全性。
3.家電領域：電加熱玻璃可以應用于家用電器中的烤箱、微波爐等區(qū)域，可以實現(xiàn)快速加熱和均勻加熱的效果。
4.醫(yī)療領域：電加熱玻璃可以應用于醫(yī)療設備中的加熱板、加熱窗等區(qū)域，可以實現(xiàn)快速加熱和溫度控制的效果。
另外電加熱玻璃還可用于攝影機、交通信號燈、露天攝像頭等，應用場景廣泛。
電加熱玻璃項目照片：
酒店采光頂：
(照片由四川佰川玻璃提供)
垃圾廠控制室
(照片由四川佰川玻璃提供)
作者單位：浙江精一新材料有限公司
