潘锦功：追“光”赋能 重新定义绿色建筑的价值

潘锦功，美国新泽西理工大学博士，教授级高级工程师，新泽西理工大学碲化镉材料研究中心创始人、四川省“天府峨眉计划”专家、成都市“蓉漂计划”专家、全国侨联特聘专家、四川省顶尖创新团队带头人，现任成都中建材光电材料有限公司总经理。

成都中建材总经理潘锦功

 正如潘锦功所欣赏的乔布斯曾说过的那句话，“创新是无尽的勇气和顽强的毅力的结晶。”在经历十余年的砥砺前行之后，潘锦功和碲化镉发电玻璃终于走到了舞台中央，开始收获成果。从无人问津、质疑不断，到柳暗花明、客户盈门，“这过程中间我们经历了10年！”

受到政策、市场的多重利好刺激，近年来，BIPV（光伏建筑一体化）正在快速发展，中国的碲化镉发电玻璃也终于迎来了高速发展时期，在今年3月底斩获“第七届中国工业大奖”表彰奖的成都中建材碲化镉发电玻璃工厂，更是吸引众多合作者慕名而来。

7月7日，在中国水泥网在重庆举办的“2023中国水泥节能与新能源发展大会”上，成都中建材光电材料有限公司总经理（下称“成都中建材”）潘锦功博士在向笔者谈起碲化镉发电玻璃时，依然声音高亢、激情澎湃，10余年艰难创业的磨砺，从未消减他的斗志。

 后起之秀 重新定义建筑的价值

 碲化镉发电玻璃是一种将碲化镉（CdTe）光电材料生长在普通玻璃上，使普通玻璃从绝缘体变成能够发电的新型绿色建材。与传统光伏产品不同，碲化镉发电玻璃可直接作为建筑材料使用，成为建筑的一部分，真正实现将建筑从“耗能中心”转变为“产能中心”，因其拥有卓越的优势而被寄予厚望：

吸收光线能力强。吸收94%可见光，阴天下雨或者清晨傍晚等弱光条件也能发电，可以解决玻璃幕墙的光污染问题；

光电转化效率高。碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为33%；

温度系数低，高温损耗最小。温度系数比传统太阳能电池低一半左右，所以对于高温、沙漠及潮湿地区等严苛应用环境更具有适应性；

价格亲民。因其发电膜层材料仅2微米厚，制造成本低，有利于大规模应用。

安全性能高。碲化镉是稳定的化合物，正常使用下没有镉的释放，能被安全使用。且碲化镉发电玻璃通过防火等级（Class A）测试。

碲化镉发电玻璃产品被称为是“挂在墙上的油田”，作为新型建筑材料，实现了色彩、图案、尺寸、透光度可定制、透光率可调，为建筑设计提供更加广阔的选择，满足现代建筑的“低碳美学”需求。

凭借出色的功能优势，碲化镉发电玻璃非常适合应用于分布式、构件化、集成化的绿色建筑，因此被BIPV市场所看好。尤其是近几年的双碳大背景下，绿色建筑比例和要求越来越高，碲化镉发电玻璃的应用也越来越被重视。

在交流中，潘锦功认为，如果说过去的几百年，建筑的价值被限制在遮风挡雨的功能性内，那么未来100年，BIPV是光电材料和建筑材料的有机结合，建筑将被赋予新的价值：“它应该是绿色低碳的，还应该是节能、产能的，它甚至还将有金融属性，这是一个很大的变革，而碲化镉发电玻璃是目前最被看好的BIPV材料之一，将为建筑的新“价值”赋能。”

使用了成都中建材碲化镉发电玻璃的国家电网100%新能源新型电力系统示范项目

 十年磨一剑 终迎收获期

今天来看，碲化镉发电玻璃应用场景日渐丰富，案例也逐渐增多，且拥有着广阔发展前景，但由于碲化镉发电玻璃生产的技术和资金壁垒较高，市场内企业数量较少，即使全球范围而言，从事该产品规模化生产的企业都不多。在中国也是近十几年陆续有少数几家公司能够生产碲化镉发电玻璃，国产化之路甚是艰辛。

2010年，潘锦功回国创业，致力于大面积碲化镉发电玻璃的研发和产业化。

2013年，潘锦功带领下的成都中建材在凯盛集团战略指导下，逐步开始完成光电材料上下游产业链整合，含碲铋矿选冶、湿法冶金加工、高纯稀散金属材料提纯及化合物半导体制备等关键环节，确保了碲原料的稳定供应。

这期间，美国政府代表团曾三次赴公司游说潘锦功前往美国，公司也曾经历了银行抽贷、矿山开发被叫停、公司账户被查封、人员流失等一系列困难，“最困难的时候，公司300多名员工只剩下29人”，潘锦功感慨道，“过程真是太难了。”

但最终，潘锦功和团队的坚持终于迎来了收获期。

2016年，成都碲化镉发电玻璃项目获国家发改委“增强国家制造业核心竞争力重大工程”专项支持1.59亿。

2017年，成都中建材终于成功生产出世界第一块大面积（1.92平方米）碲化镉发电玻璃。

2018年，成都中建材大面积碲化镉发电玻璃生产线在成都双流正式投产，使中国成为首个自主拥有大面积碲化镉发电玻璃的国家，产品当年批量供应市场并实现盈利。

2019年，成都中建材碲化镉发电玻璃技术理论荣获爱迪生发明奖、中国建材联合会技术发明一等奖、第21届国际工业博览会新材料奖；入选工信部《重点新材料首批应用示范指导目录》；

2020年，项目荣获“中国好技术”称号；入选国家发改委《绿色技术推广目录》。

2021年，项目生产线转化效率达16.18%，产品入选国家“十三五”科技创新成果展，成为中国日报向国外宣传的三个重大技术之一；成都中建材承担国家发改委攀西战略重点项目(碲化镉发电玻璃用核心原料-5N碲化镉高产能低成本合成关键技术与合成设备)。

2022年，实验室转化效率达20.84%，再次刷新了最高记录；荣获四川省科技进步一等奖；入选参加庆祝香港特别行政区成立25周年举办的“创科博览2022”；入选国管局《公共机构绿色低碳技术》、《四川省住房城乡建设领域推广应用类新技术（第一批）》。

今年3月，成都中建材碲化镉发电玻璃项目斩获“第七届中国工业大奖”表彰奖。

2023年3月，成都中建材碲化镉项目斩获“第七届中国工业大奖”表彰奖

总结成都中建材的碲化镉发电玻璃技术，潘锦功认为其解决了国内工业领域4大难题：

一是单质材料提纯：碲与砷、硒等关键杂质的沉积电位、饱和蒸气压等理化性质接近，含碲原料和高纯碲制备去除分离杂质难度极大。

二是半导体合金制备：碲化镉合金制备过程中蒸气压大，产物偏析严重，极易爆炸。

三是镀膜工艺开发：在大面积基板玻璃上镀膜，温场难以控制，同时由重力和高温耦合作用引起的基板形变，无法实现均匀镀膜。

四是成套装备设计：动态连续镀膜过程中，膜层内部、不同膜层界面之间极产生缺陷，难以实现稳定量产。

技术和项目的不断取得硕果固然能够给团队带来了突破的喜悦，但真正令潘锦功和团队欣慰和自豪的则是来自于技术产品的不断应用于现实中的各种场景、帮助到各种人，“希望我们这个产品能给每一个人造福，给民族造福，是我们做技术研发的人最期待的！”潘锦功说。

使用了碲化镉发电玻璃的丽江水泥厂外立面改造项目

 走在浪潮最前沿的人

近年来，随着光伏发电与建筑的跨界融合、模式创新频现，BIPV的场景日渐多元化，据估算，BIPV未来市场规模将有望达到1.7-3.6万亿。乘上了BIPV“东风”的碲化镉发电玻璃亦是前景一片大好。

不过，虽然在国外碲化镉发电玻璃已经有多年发展，但在国内，至今仍还算是一个新鲜事物，未被市场普遍接受，持续提升转化效率，推动更多场景应用落地，将是当下碲化镉发电玻璃技术需要重点解决的问题。

对此，潘锦功并未过于担忧，他认为，科研和产品开发过程就像竞技体育一样，凝聚团队的力量，保持好奇心、充满激情，忍受过程中的痛苦和失败，“只有你当了冠军以后，回味的时候，你才有你的喜悦”。

同时，他也期待政府更大力度的扶持，更精准政策的落地，能为碲化镉发电玻璃产业的发展带来“爆发性的市场”。

如今，成都中建材的碲化镉发电玻璃项目达200余个，如北京冬奥会、国家超高压变流站、深圳北站、合肥新桥国际机场三期等项目，还承建了亚洲最大碲化镉发电玻璃地面电站——“奥运走廊”赤城山地修复电站。

一步步看到这个颠覆性的产品逐渐被大众所接受，潘锦功也庆幸自己的坚持，“在浪潮前面的永远是少数人，在金字塔顶端的人永远是少数人，面对创新的态度，决定了你在金字塔中的位置。”