焦点！科创未来丨潘锦功：让玻璃发电成为现实

• 2023-03-28 05:57:04 来源：川观新闻

回国创业10余年，海归博士、成都中建材光电材料有限公司总经理潘锦功的碲化镉发电玻璃在相当长一段时间里都处在争议当中。

但迎着风暴而行，他让“有光就有电”变成现实。

就在近日，公司自主研发的发电玻璃技术斩获中国工业大奖表彰奖。他的发电玻璃被行业誉为“挂在墙上的油田”。如今在成都，碲化镉发电玻璃的年产能已达100兆瓦，年均发电量超过1.1亿度，节约标准煤近4万吨，减排二氧化碳近12万吨。

(相关资料图)

国家电网超高压广水变流站碲化镉发电玻璃项目。

“迟到”的掌声终于到来。最近，来自全国各地的参观考察团涌入成都双流的工厂，3月23日，在先后接待了5家企业、3个政府部门后，潘锦功终于在间隙中与记者会面，畅聊他跌宕坎坷的创业路。

创业之初

在无数质疑中做到了从0到1的突破

3月23日下午4时，潘锦功倚靠在办公室的沙发上，微微打了一个哈欠，略显疲惫。近一周来，他跑了深圳、北京、上海、济南的多个工地，3月23日中午刚落地成都，就赶回工厂接待了几波来访者。

潘锦功（左）和工作人员检查碲化镉晶体。

“今年开始，网上质疑我的声音少了。”潘锦功语气平和。

遭遇无数质疑是他创业之初始料未及的。1978年，14岁的潘锦功就考上哈尔滨工业大学计算机专业，毕业后被分配到大庆油田工作，当过测井队长，后又在原外经贸部计算中心当工程师，直到1996年远赴美国深造，攻读美国新泽西理工大学电子电气的硕士和博士。留学之初，他就在思考，要学什么样的技术回国。

留学期间，当过油田工人的潘锦功一直在研究如何用清洁能源发电，在他看来，新能源是未来的发展方向，前瞻性的新材料技术将带来颠覆性突破。他关注到一种新型材料——碲化镉，它是理论上拥有最高转换效率的材料之一，“1微米的碲化镉可实现90%以上的可见光吸收。”潘锦功说，如果能用它制成发电玻璃，潜力巨大。

不过，当时碲化镉太阳能电池的实验室光电转化效率仅为16.5%，10年间都未能突破，工业界都认为这个材料体系没有前途。

“别人都做不到的，如果我们做成了就是0到1的突破。”潘锦功认为这项研究有很大的科学价值，他遍访名师，寻求支持，甚至找到了诺贝尔物理学奖获得者、美国科学院院士谢尔登·格拉肖教授，这位《生活大爆炸》中谢耳朵的原型，就是碲化镉拓扑材料体系的早期建议者。谢尔登·格拉肖鼓励他，“如果做成了，我就加入你们。”

2007年，他终于说服校领导，支持他在美国新泽西理工大学率先创立了美国第一个碲化镉材料研究中心，率先在国际上开展碲化镉材料特性研究。

不过，要将研究应用于实践，还有一系列关键技术难题亟待攻克。首先是高纯碲的高效提纯，然后是碲化镉半导体合金材料的制备。“含碲原料和高纯碲制备去除分离杂质难度极大。碲化镉半导体合金的制备极易爆炸。”经过夜以继日的努力，潘锦功和团队于2011年在国际上首次提出碲化镉薄膜材料多能级掺杂载流子密度图解法，并制出样品，转化效率在国际领先。

彼时，国外完全垄断了碲化镉太阳能电池技术，并对技术实施严密封锁。国内的高纯碲化镉合金材料进口价格，一度高达500万元/吨，且供应受限。

为了留住潘锦功，美国一家能源公司找到学校希望用2000万美元买断研究成果，但潘锦功已打定主意，要回到祖国报效国家。“我们这一代人，读书的时候是免费的，工作的时候是包分配的，我们成长的每一步，都是国家给了我们支持。所以特别希望国家强大，希望我们的技术力量，能够成为国家强大过程中的涓涓细流。”潘锦功说。

创业感悟

坚持最重要，历时8年打破国外技术垄断

2010年，潘锦功回国了。他把创业地选在了成都。四川矿产资源丰富，特别是碲金属储量丰富，拥有世界唯一以碲为主的碲铋矿床。如果能有效开发利用这些资源，将带来巨大价值。

潘锦功。

不过，带着技术和资金回国不久，创业就遭遇了打击。公司7000万元资金被高管卷走，随后又遭遇银行抽贷等一系列困难。在最困难的2012、2013年，产品还没有生产出来，公司300多名员工只剩下29人。

潘锦功也动摇过，2012年他准备把材料提纯技术卖了。当时山西刚好有一家矿业公司愿意出500万元购买技术，他和2名工程师去了当地，免费教了两天后，对方又不愿意买了，“当时身上只剩下800元，我们回程的机票钱都不够。只能绕道河南坐汽车回来。”

穷途末路时，国家和政府给了他支持。省委组织部为顶尖创新团队提供了800万元资金支持，2015年又获得国家发展改革委“增强国家制造业核心竞争力重大工程”专项支持1.59亿元。

不过，要生产出碲化镉发电玻璃，还需攻克规模化制备大尺寸碲化镉发电玻璃技术、动态镀膜工艺、成套装备研发等一系列问题。“碲化镉发电玻璃就是在两块普通玻璃夹层中沉积一组碲化镉薄膜材料，使玻璃从绝缘体变成导体，并且具有发电功能。”潘锦功解释。

潘锦功和团队整整历时8年研发，终于打破国外垄断，在2017年8月，成都中建材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，在此之前世界最大的单体发电玻璃面积仅为0.72平方米，实现了碲化镉发电玻璃的“中国智造”。

2018年4月，我国首条大面积发电玻璃生产线在成都中建材成功投产，这也是世界首条100兆瓦大面积碲化镉发电玻璃生产线。这项技术成果共获得34项专利，其中19项发明专利完全属于我国自主核心技术专利。

回忆这段艰辛历程，潘锦功说，“坚持是最重要的。”十余年来，他把全部心血投入到发电玻璃的研发和生产中。直到如今，他仍然吃住在工厂，经常穿一身藏蓝色工作服，像一名普通工人出现在车间，没有节假日，常常工作到凌晨一两点。

“现在也经常遇到困难，心情沮丧的时候，就到车间转一下，就看看这片曾经的荒地，如今机器在运转、产品在下线，工人在生产，负面的东西就会少很多。”潘锦功说。

创业梦想

要让发电玻璃走入千家万户

“有光就有电”。走进成都中建材光电材料有限公司，墙上的这五个大字赫然醒目。这句话不仅挂在墙上，还会“说话”。

在公司展示厅内，潘锦功拉开墙上的一块红色幕布，幕布下方是一块黑色玻璃，随着幕布揭开，与玻璃板相连的小灯泡逐渐亮起，当幕布盖上，小灯泡又熄灭。

如今，每一位到访公司的客人，都能见证发电玻璃的神奇。为了证明发电玻璃的性能，他还会在车间向客户展示撞击实验。一根牵引绳将一个重达45公斤的“铁球”拉到2.2米的高点，随着一声巨响，“铁球”重重地砸在发电玻璃板上，但玻璃不仅没有破损，和它相连的一盏灯泡还依然闪闪发亮。

这么多年，潘锦功一直在用科学技术打消外界的质疑，甚至每次出差时，他的背包里还会装着几块尺寸略小的发电玻璃。“从1到100的东西，容易被人接受，但0到1的东西，大家以前都没见过，一下子很难让人接受。”潘锦功说，创新是一个不断试错的过程，我们的社会应该对科学家更加宽容，对创新者有更大的包容心。

从产品问世以来，潘锦功也一直在为自己的产品寻找用武之地。为了满足客户需求，发电玻璃也不断升级迭代，从单一色彩、半透明，到多彩、釉彩，仿石材、仿木材、高透过率等多种质感，从最初发电玻璃光电转化率只有8.72%，到如今实验室转换效率达20.46％，生产线转化效率达16.18%。

随着技术升级，发电玻璃逐步赢得了行业认可，先后纳入国家的多个推广应用目录，获得中国首批绿色建材认证等多个国内外行业大奖。2019年，谢尔登·格拉肖还专门到访双流的工厂，盛赞公司的产品“是对全球同类企业碾压性的优势。”

如今，公司产品已在成都双流国际机场、北京冬季奥运会场馆、博鳌亚洲论坛场馆等多地现代化地标建筑中投入使用。

潘锦功希望，未来发电玻璃能走入千家万户，让老百姓住上免费用能源的房子。一块约2平方米的发电玻璃，在成都，年发电量可以达到270度，仅三、四块钱就能满足一家人全年的用电需求。

“目前发电玻璃1平方米的售价在1000元左右，未来要让所有人都用得起，还需进一步降低成本，提升性能。”潘锦功说，如果房子都能用免费能源了，那将大大减少石油、耗材的消耗量，降低碳排放。

随着政策推动，行业正迎来巨大利好。“我们在四川成都、河北邯郸、江西瑞昌有三个工厂已经投产，公司产品仍然供不应求，今年全国还有4个在建工厂。”面对纷至沓来的订单，潘锦功感叹，“春天终于来了”。

（受访者供图）

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