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为什么双层玻璃窗也能发电

2023-08-03 23:57:27 高考在线

　　你相信吗？双层玻璃窗不但能够节能，还能进行太阳能发电呢！

　　这种双层玻璃采用了科学家研发的一种新技术，即在双层玻璃窗的表面分别涂上吸收不同波长的特制染料膜，例如前片玻璃涂上吸收蓝光的染料膜，后片玻璃涂上吸收黄光的染料膜。这些染料膜是将至少两种涂料按照特殊比例混合制成的聚能材料，覆盖玻璃是彩色的，既很美观，又透明而不致影响采光。在玻璃边缘安装太阳能电池板，通过玻璃窗上的特制染料收集太阳能，然后将其传输到边缘的太阳能电池中并转化成电能。

　　那么，玻璃窗上的特制染料膜是如何传输太阳能的呢？

　　当太阳光照射到双层玻璃窗表面时，覆膜染料中的分子吸收太阳光、获得能量，分子中的电子就从低能量态的基态跃迁到高能量态的激发态。电子在激发态轻轻“跳一跳”，逗留片刻，损失小部分能量后再回到基态，剩余能量以波长大于吸收光波长的光发射出去，这种光就叫“荧光”；如果电子在激发态“跳一跳”，再反转并多逗留一会儿，在损失部分能量后回到基态，发射的光就叫“磷光”。

　　与一般染料不同，双层玻璃窗表面覆膜中的特制染料吸收太阳光后，分子获得能量，发射的是磷光而不是荧光。由于发射磷光的电子在激发态逗留的时间太长，它的能量可能在发射磷光前就被邻近的分子夺取，也就是说将吸收的太阳能从一个染料分子传递到另一个分子，结果这种传递最终到达了玻璃边缘的太阳能电池板上，并迅速地被电池板接受并转化成电能。这就是双层玻璃窗凭借特制染料膜采集太阳能，再传输到边缘上的.太阳能电池板的机制。

　　这项技术利用特制的染料膜层采集太阳能，通过发射磷光和能量转移，将太阳能传送到边缘上的太阳能电池板，大大减少了光能在传输途中的损失。与普通太阳能电池相比，这项技术使每个太阳能电池收集的太阳能提高了40倍以上，最终由太阳能电池转化而来的电量也高出了约10倍。双层玻璃窗就像是“变身”为一台高效的太阳能发电机了！