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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(xué)技術(shù)的進(jìn)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(jī)全固態(tài)EC;懸浮粒子SPD/LV。電致變色玻璃可以廣泛的應(yīng)用在：公用建筑、民用建筑、采光頂、別墅也可以在交通領(lǐng)域和消費(fèi)類電子領(lǐng)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(jī)膜基和無機(jī)玻璃基二種。國內(nèi)外絕大部分是無機(jī)膜基，也就是在二片鍍有導(dǎo)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(jìn)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(dǎo)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(dǎo)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(jī)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(qiáng)，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(dǎo)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(qiáng)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(jìn)入室內(nèi)的熱量，最低可以讓1%的可見光進(jìn)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(jìn)入室內(nèi)，從而可以降低空調(diào)的使用量，達(dá)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(fèi)的太陽能可以更多的進(jìn)入室內(nèi)，提高室內(nèi)獲得免費(fèi)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(yīng)用
1、采光頂：杭州亞運(yùn)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(fù)合釋放能量發(fā)光，它在照明領(lǐng)域應(yīng)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(shè)備。由于其亮度高、可視角度廣、壽命長等特點，正被廣泛應(yīng)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(shè)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)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(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。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(jìn)行封裝保護(hù)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(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)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(jìn)行摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷，就可以形成半導(dǎo)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(shè)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(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用約占50%。
在建筑應(yīng)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(jìn)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(shù)上被稱為碲化鎘薄膜太陽能電池，它由碲化鎘(CdTe)系列半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽能電池，其發(fā)電原理基于半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)，利用電子和空穴對產(chǎn)生電流。鈣鈦礦電池器件的工作機(jī)制總體可以被劃分為五個過程：光子吸收過程、激子擴(kuò)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(fù)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(dǎo)電膜和金屬絲網(wǎng)。
導(dǎo)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(dǎo)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(yuǎn)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(dǎo)電薄膜。
金屬絲網(wǎng)：將金屬絲通過布絲機(jī)，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(dá)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(yīng)用：
1，建筑領(lǐng)域：電加熱玻璃可以應(yīng)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(jī)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(yīng)用也是同樣的問題
2.交通領(lǐng)域：電加熱玻璃可以應(yīng)用于汽車、火車、飛機(jī)等交通工具中的車窗、擋風(fēng)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(lǐng)域：電加熱玻璃可以應(yīng)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(lǐng)域：電加熱玻璃可以應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)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(jī)、交通信號燈、露天攝像頭等，應(yīng)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
