光伏建筑一体化探索了出城市场景新方案！ 近日，总部位于加利福尼亚的有机光伏（OPV）初创公司Next Energy Technologies，推出一款据说是全球最大的全透明有机光伏窗户。 该太阳能发电窗尺寸为1米x1.5米，由Next Energy的试验生产线开发。 这一技术为城市建筑能源自给提供了全新思路，玻璃幕墙、落地窗甚至天窗，都将从建筑的“被动元件”升级为“隐形发电站”。
全球最大光伏窗的诞生
Next Energy的突破性产品内部暗藏玄机，采用可溶性小分子有机光伏涂料，通过自动狭缝涂层技术直接附着于玻璃表面，再以激光刻线实现电路集成。 其核心结构包含基板、光伏涂层、导电母线与密封层，既保留了普通玻璃90%以上的透光性，又能将紫外线与红外线转化为电能。 与传统硅基光伏板相比，这种有机光伏玻璃具有三大优势： 首先是环境友好性。材料以碳、氢为主，不含重金属，且生产过程与现有玻璃制造工艺兼容，可通过授权模式快速融入全球供应链； 其次是建筑适配性。柔性轻薄的特性（厚度仅2mm）使其可无缝集成于幕墙系统，甚至捕捉建筑热负荷降低空调能耗； 最后是场景扩展性。试点项目显示，其发电量可满足商业建筑20-40%的能源需求，并为智能门窗的自动供电提供可能。
图说：传统光伏玻璃板（左）与有机光伏玻璃板（右）的结构对比 图源：Next Energy Technologies
目前，Next Energy的光伏玻璃窗已经进行了试点安装。 2023年初，户外服装公司Patagonia宣布已在位于加利福尼亚州文图拉的公司总部安装了使用了NEXT Energy的透明有机光伏涂层的太阳能窗户。 NEXT Energy的涂层被集成到Patagonia园区朝南立面的22扇窗户中，产生的电力用于为员工社区空间的手机和其他设备充电。
从实验室到城市森林的步步递进
目前，有机光伏玻璃的产业化进程正加速推进。 针对现阶段有机光伏玻璃的光电转换效率短板，中国科研团队已在OPV效率上实现突破，上海交大朱磊团队指出，通过材料设计与机器学习优化，效率正逼近20%门槛。 全球光伏玻璃日熔量已达8.5万吨（中国占主导），Next Energy等企业通过合作授权模式降低成本，推动技术普及。 应用场景也不断拓展，除建筑外墙外，OPV在汽车天窗、农业大棚甚至太空站中崭露头角，中国空间站采用的特种光伏玻璃效率达34%，为地面临床产品的1.5倍。 此外，有机光伏玻璃这一技术路线还为“自供电智能玻璃门窗”的发展和普及带来了助力，安装邮寄光伏玻璃后，自供电智能玻璃和门窗就可以实现自动打开或关闭，同时还简化了门窗的安装步骤、降低了成本。
图源：Next Energy Technologies
尽管当前OPV转换效率（约11%）仍低于硅基电池，但其对建筑表面积的充分利用与环保优势已引发市场关注，NEXT Energy的玻璃窗可以产生大量可再生能源，可抵消传统商业建筑20-40%的能源负荷。 据测算，若将全球30%的建筑玻璃替换为OPV，年发电量可达3万亿度，相当于减少20亿吨二氧化碳排放。 有机光伏技术有望成为“双碳”目标下的关键推手。 Next Energy的“玻璃革命”不仅是一项技术突破，更预示着一场城市能源供给模式的转型，当每一扇窗都成为微型电站，高耸的摩天大楼将不再是能源消耗的象征，而是自给自足的绿色地标。
原文标题 : 当窗户学会‘吃’阳光，变身微型电站！
