彭晋卿：“打造”会发电的玻璃
土木工程学院彭晋卿教授。
从居民家的窗户，到航空航天、电子信息领域，玻璃无处不在。你可能听说过隔热玻璃、防紫外线玻璃、变色玻璃，但是听说过会发电的玻璃吗？
湖南大学土木工程学院彭晋卿教授，致力于研究新型半透明太阳能光伏窗。这种窗户安装了会发电的玻璃，拥有“特异功能”，既能透光，又能节能，最重要还能发电。凭借这方面的深入研究，近日他入选了爱思唯尔2019年中国高被引学者榜单。
新型晶体硅半透明光伏窗外侧。
新型晶体硅半透明光伏窗内侧。
“目前全世界建筑物所消耗的能源占全社会总能耗的30％左右，每个建筑物都有窗户，如果窗户不止可以采光，还可以发电来满足建筑物的照明、空调用电，那么节约下来的能量肯定是一个天文数字。”
基于这样的理想，彭晋卿带领团队与国内外企业合作，在两层玻璃板之间集成各种晶硅或薄膜光伏电池，打造出了兼顾采光、发电和节能的“发电玻璃”。基于光生伏打效应，在遇见阳光后，这种看似普通的玻璃可以把光能转换成电能，为建筑物提供持久、清洁的能源。
装上了这种玻璃的窗户，还可以透光吗？不要担心，虽然加入了光伏电池，但和普通玻璃相比，优化设计的它们不仅可以最大程度利用自然光，还可以有效降低眩光，营造出更舒适的室内光环境。
左边的窗户是光伏玻璃，右边的窗户是普通玻璃。
“每一平米这样的发电玻璃，每年可发电60-120度，更重要的是还可以节约100度电左右的空调能耗。”彭晋卿说，这意味着只需三四块这样的玻璃，就可以满足一个三口之家全年的照明用电。“将这种玻璃作为玻璃幕墙安装在写字楼上，相当于建设了一座小型的光伏发电站。”
除了投身科研，彭晋卿把其他工作时间都投入到了课堂上，回国工作的第一年就首次开设了《建筑能源供应系统》双语课程。这门课程是本科培养方案修订之后，建筑环境与能源应用专业的核心课程。“我们专业更名为建筑环境与能源应用工程之后，急需加强建筑能源类课程教学，当时我就接下了这个任务。”2017年9月，彭晋卿着手课程建设，制定课程大纲、搜集相关素材、制作全英文课件，从无到有经过大半年准备后，2018年3月该课程如期开讲。疫情期间，彭晋卿积极开展在线网络教学，采取“直播+录播+即时在线互动”方式授课，花平时3倍时间上好每一堂网课，获得了同学们的好评。
同时，为了让同学们不出校门就能与国际著名学者互动、了解本领域前沿技术，彭晋卿还邀请了美国加州大学伯克利分校、美国劳伦斯伯克利国家实验室、香港理工大学等机构的著名学者，共同开设了《高效节能的建筑热舒适营造技术》《城市建筑物上的太阳能综合利用》等5门海外精品课程。
《高效节能的建筑热舒适营造技术》海外精品课程。
“我的梦想是打造‘正能量’的窗户，
并实现建筑零能耗。”
彭晋卿说，
他将继续“打造”会发电的玻璃，
努力让建筑物变成发电站。
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来源 | 宣传部
记者 | 蒋鼎邦
编辑 | 耿金语
责编 | 周丹
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