15万片星箭特种玻璃为“梦天”护航!

中国空间站和国际空间站比起来很小,但是单位发电量高很多,就是太阳能电池的进步结果。

河北新闻报道:日前,中国空间站第三个舱段梦天实验舱发射并与核心舱成功对接,中国空间站建造即将全面完成。令秦皇岛星箭特种玻璃有限公司100多名员工倍感骄傲和自豪的是,由该公司生产的15万片航天特种玻璃此次为“梦天”护航。

梦天实验舱采用的是柔性太阳翼,整翼翼展长度达55米,总面积超过276平方米。上面覆盖的特种玻璃盖片约15万片。这种被誉为“护身铠甲”的超薄玻璃,厚度不到0.1毫米,相当于人的头发丝厚度,比以往的常规产品减重20%左右,抗弯强度可达到500兆帕,可以减少对太阳光的反射,滤去有害的紫外线,同时提高太阳电池耐受空间带电粒子辐射损伤的能力,减少太阳电池性能的衰降,为航天器的安全运行提供有力保障。

据了解,梦天实验舱上应用了秦皇岛星箭特种玻璃有限公司生产的3种特种玻璃产品,分别是应用在能源系统的轻量化柔性抗辐照玻璃盖片、温控系统的OSR玻璃基片和照明系统的照明窗口玻璃。其中,轻量化柔性抗辐照玻璃盖片首次应用在最新的第三代太阳电池阵上,抗弯强度、柔韧性及抗辐照性能方面比以往都有大幅度提升。

“这种产品我们用了一年半时间研制完成,采用几十道工序的超薄玻璃加工制造工艺,既要轻量化又要有柔韧性,在抗辐照能力、稳定性方面都有了很大提升。空间站总共使用特种玻璃40余万片,实现减重13.2公斤,节约资金100多万元。”秦皇岛星箭特种玻璃有限公司总经理卢奕霖说。

此外,应用于舱外云台灯和交会对接灯的照明窗口玻璃有200余片,该产品能耐受1000多摄氏度的高温,除了具有抗辐照性能外,还具有透过率强、抗紫外线强的特点,确保航天员出舱活动以及飞船的交会对接。

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2018年,汉能集团推出了一款“单玻汉瓦”,不用交电费,铺在屋顶就能发电,多余的电还能拿国家补贴,这种瓦的发电原理是什么?为什么没有普及呢?
 
2018年4月15日,汉能集团在北京召开了一场新品发布会,推出了一款新的汉瓦产品“单玻汉瓦”,这是一款能自己发电的瓦片,据说1平方米的汉瓦功率为85w,相当于3.4棵树。那瓦片是如何进行发电的呢?
 
“单玻汉瓦”,也被称为“会发电的琉璃瓦”,它的前身是2017年曾推出的双玻汉瓦,只不过单玻汉瓦体积更轻,只有双玻汉瓦的一半重量只有5.2公斤。
 
它的发电原理其实非常简单,就是利用了一种柔性薄膜太阳能技术,然后将照射到瓦片上的阳光直接转换成电能。
 
那柔性薄膜太阳能技术又是什么呢?
 
柔性薄膜太阳能实际上是一种太阳能产业的新兴技术,是薄膜太阳能电池的一种,在金属表面照射上紫外光,就可以发生广电小心,从而将太阳能光转化为电压和电力。
 
而单玻汉瓦所使用的柔性薄膜太阳能技术,是上世纪70年代就开始研究的铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池。
 
CIGS薄膜属于黄铜矿结构,和非晶硅相比,CIGS的晶体内部缺陷少,性能也更加稳定,而且抗辐射能力强,光电转化效率在所有薄膜太阳能电池之中也是佼佼者。
 
2019年,美国MiaSole公司的CIGS芯片创下了17.44%的转化纪录,而在6年前,这家公司就已经被汉能收购,成为了旗下的子公司。
 
之后汉能就将MiaSole的柔性CIGS芯片做了升级改造,并且通过内外双层的夹胶封装工艺,将芯片密封在高透光度的玻璃内层中。
 
单玻汉瓦使用的是超白钢化玻璃,这种玻璃不仅透光率高,达到了91.5%,最大限度地保持了薄膜太阳能的高转换率,而且它还有一个特别的优点,那就是能抗冰雹的撞击。
 
但这些性能并没有让屋面瓦变得更加笨重,反而更轻、更薄,甚至重量只有2017年的双玻汉瓦的一半,为5.2公斤,不仅在盖房子时便于拿取,而且还能应用于轻质屋顶。
 
做到质量轻的同时,单玻汉瓦也有着很强的抗风能力,根据测试,单玻汉瓦可以抗12级台风,纵向垂直时可以承受最多90公斤的拉力,哪怕是开车从它上面压过去,也不会有丝毫影响。
 
不管在高温、高湿度、零下40-85度等极端环境中,它都能正常工作,寿命是普通琉璃瓦的2-3倍。
 
而且每平方米单玻汉瓦的发电功率为85瓦,若不计算重叠面积的话,一栋房屋产生的电力完全可以自给自足,根本不用交电费,而且多余的电量还可以上传到国家电网,国家会以每度0.37元的价格补贴。
 
以北京地区为例,每平方米汉瓦每年可以发电1200小时,也就是发电102度。而一户独立房屋大约需要用100平方米汉瓦,30年就可以发电30.6万度,以一度电国家补贴0.37元,和每度电卖0.5元计算,大约能创造26.6万元的收益。
 
香港新界大埔区的康乐园别墅就铺设了砖红色的汉瓦,云南丽江市、贵州省铜仁市云舍4A级旅游景区等地,也都使用了单玻汉瓦。
 
而云舍村的游客服务中心安装了192平方米的汉瓦,每年可以节约5.11吨煤,节约净水5.11万升,还能减少碳排放量12.73吨,开可以减少二氧化硫、氮、烟尘等污染物的排放,相当于中了650棵树。
 
可优点这么多的单玻汉瓦,为什么没有普及开呢?
 
首先,单玻汉瓦的价格昂贵,2017年的双波汉瓦定价为1390元/平方米,而单玻汉瓦虽然价格讲到了1088元/平方米,但依然价格不菲,而琉璃瓦虽然受市场、品牌等多方面影响,但最贵1平方也只要几百块,许多人对此望而却步。
 
其次,单玻汉瓦虽然有着众多优点,还斩获了国际奖项,与多个国家都曾签订合作,但汉能集团自从进军光伏业之后,资金链周转就出现了问题,在2015年,汉能又遭到两家外国公司恶意做空,短短几天,汉能股价就一泻千里,老板李河君的身价直接蒸发了近千亿。
 
后来汉能的资金的流动性就一直出现问题,2019年,爆出了大规模拖欠员工薪水的事件,而2020年汉能总部又因为拖欠租金被拆,没多久,多家关联公司又开始进行破产清算。种种原因,都让单玻汉瓦没能拥有更大的市场。
 
北京金长川资本光伏分析师李烨(化名)曾对证券时报的记者表示,“就在光伏产业站上碳中和风口的同时,汉能却没能成为受益者,反而成为光伏产业的弃儿。这种遗憾让人唏嘘。”
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