太陽能電池學(xué)本領(lǐng)

袁帥

自從人類發(fā)現(xiàn)，太陽能是取之不盡、用之不竭的可再生能源，就制造出了一批批的太陽能電池。可是，這些電池的表現(xiàn)卻一直不太理想。這可把大家都急壞啦！

太陽能電池自己也想不明白：?jiǎn)栴}出在哪里呢？科學(xué)家告訴它：“你工作的效率太低，發(fā)出來的電太少，只夠熱水器、計(jì)算器用一用。想要給一整座高樓大廈供電，那可遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠！”

“那，為什么我發(fā)出來的電這么少呢？”太陽能電池繼續(xù)問。

“這是因?yàn)樵谥圃炷愕臅r(shí)候，需要在電池板上涂一層矽，作為抗反射的材料。它會(huì)反射掉近1/3的太陽光，影響了太陽能的吸收與運(yùn)用?！笨茖W(xué)家耐心地向它解釋。

太陽能電池聽了，不禁嘆了一口氣：“唉，那我該怎么辦呢？”

科學(xué)家安慰它：“別灰心。你這么好問、好學(xué)，一定能找到解決這些問題的方法！”

飛蛾教你抗反射

果然，沒過多久，科學(xué)家就給太陽能電池找到了一位老師，來教它怎樣減少反射造成的能量浪費(fèi)。它馬上興奮地表示：“我要學(xué)，我要學(xué)！快讓老師來給我上課吧！”

可是，科學(xué)家撓撓頭，不好意思地說：“這位老師白天講不了課，得等到晚上才能講?！?/p>

“咦，這是為什么呢？”太陽能電池越想越好奇。好不容易，等到天黑了，實(shí)驗(yàn)室里黑洞洞一片。它坐在黑暗中，什么也看不見，都要打瞌睡了。這時(shí)，卻聽到一陣“撲撲撲”拍翅膀的聲音。一個(gè)影子落在它面前的窗子上，開口說道：

“你就是我的學(xué)生嗎？”

“是啊?！碧柲茈姵刂t虛地回答，“你是來教我怎么才能少反射陽光的嗎？”

“嗯，那你得看著我的眼睛?！蹦莻€(gè)影子張開翅膀，飛到了太陽能電池的面板上，兩條羽毛一樣的觸角搖來搖去——原來，它是一只大飛蛾！

“那，我怎么才能學(xué)會(huì)這種本領(lǐng)呢？”太陽能電池一點(diǎn)也摸不著頭腦，“我是一塊光光的面板，沒辦法做成你的眼睛的樣子啊。”

“當(dāng)然可以。”大飛蛾撲棱著翅膀，在空中轉(zhuǎn)了一圈，“用一種旋轉(zhuǎn)涂布的方法，就能在你的面板上制造出跟我的眼睛一樣的效果。科學(xué)家可以把懸浮在液體中的納米粒子灑在一塊矽晶圓面板上。當(dāng)晶圓開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)力就會(huì)使納米粒子散布到液體中，再利用蝕刻作用，將它們固定在這塊面板上。就好像你把一袋大米灑在一面鏡子上，再旋轉(zhuǎn)鏡子，米粒就會(huì)按照一定的規(guī)律分布在這面鏡子上了?！?/p>

“然后，這些納米粒子就會(huì)變成我的‘復(fù)眼了嗎？”太陽能電池也很聰明，這回聽懂了。

“是的。用這種方法制作出的面板，被反射掉的陽光不到2%；而在沒有使用這種技術(shù)的情況下，會(huì)有高達(dá)35%至40%的太陽光被反射出去?，F(xiàn)在，一些工廠已經(jīng)開始用這個(gè)方法來制造抗反光的玻璃，取得了非常好的效果?！?/p>

“看來，大自然真是我們的好老師?。　碧柲茈姵馗械椒浅Ｅ宸?，“飛蛾的眼睛，還能為高科技提供這樣的靈感呢！”

大飛蛾也自豪地?fù)u晃著觸角，說道：“在我們生物世界里，像這樣的學(xué)問可多著呢！從古至今，人類一直從自然中觀察、學(xué)習(xí)、借鑒，把它們都變成了自己寶貴的財(cái)富。這才是真正的智慧?。　?/p>

飛蛾老師的光學(xué)課

為了在夜間飛行時(shí)不被敵人發(fā)現(xiàn)，我的眼睛演化成了一種不會(huì)反光的復(fù)眼。它由數(shù)千個(gè)小眼組成，而每個(gè)小眼都各自具有簡(jiǎn)單的角膜、晶狀體和感光細(xì)胞，就好像是一架架微型照相機(jī)。而且，每個(gè)小眼的角膜表面都有納米級(jí)的細(xì)小突起，所以反光性極低。

植物老師的生物課

我們用自己的葉子來接收太陽的能量，再加上白天吸收的二氧化碳，利用光合作用，分解成氧和碳，再與我們從土壤里吸收的水分結(jié)合，變成碳水化合物，作為自己生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。同時(shí)釋放出氧氣。到了夜晚，我們又開始吸收氧氣，與體內(nèi)的碳結(jié)合，變成二氧化碳，再通過葉片排出去。如此周而復(fù)始，我們就獲得了生長所需的能量和營養(yǎng)。

植物教你存能量

天一亮，大飛蛾就飛走了。雖然一整晚都沒休息，但被暖洋洋的陽光一照，太陽能電池就精神抖擻起來，感到全身又有了用不完的力氣。這時(shí)，科學(xué)家走進(jìn)來，它馬上迫不及待地把昨晚大飛蛾教給自己的知識(shí)講了一遍。

科學(xué)家一直笑呵呵地聽著。聽完之后，才開口說道：“看來你學(xué)得很認(rèn)真，是個(gè)好學(xué)生?？炜?，我又給你找了一位老師，來幫你解決另外一個(gè)大問題?！?/p>

“又一位老師？”太陽能電池趕快抬眼看去，發(fā)現(xiàn)科學(xué)家端來了一盆綠油油的植物，就放在桌子上。它奇怪地問：“它能教我什么呢？”

“作為一種能源，你的缺點(diǎn)除了發(fā)電少，就是只能在白天使用?！笨茖W(xué)家不緊不慢地解釋著，“陰天下雨，晚上沒有陽光，這些都是我們需要解決的大問題?！?/p>

“可是沒有陽光，植物也活不了呀?！碧柲茈姵馗欢?，“它怎么能教我在陰天工作呢？”

“你要跟它學(xué)的，不是在陰天工作。而是怎樣把有陽光的時(shí)候得到的能源儲(chǔ)存起來，留到陰天或黑夜使用?！笨茖W(xué)家說著，把它放在那盆植物前面，“快向它請(qǐng)教吧！”

太陽能電池想了想，就有禮貌地向那盆植物打招呼：“你好，老師。請(qǐng)你告訴我，怎樣才能把能量?jī)?chǔ)存起來？”

“聽起來，你的葉片正好起到了跟我一樣的作用。”太陽能電池覺得這有趣極了。

“是的。所以，你動(dòng)動(dòng)腦筋，想想自己可以怎樣學(xué)習(xí)我們的本領(lǐng)，來儲(chǔ)存能量呢？”植物老師為太陽能電池出了一道不簡(jiǎn)單的題，這下可把它考住啦。

“還是讓我來回答吧?！笨茖W(xué)家來替它解了圍，“我們從植物的光合作用得到靈感，先用一種由鈷、硫酸鹽和電極組成的裝置，把太陽能產(chǎn)生的電流導(dǎo)入水中，把水分解成氫和氧，再將它們儲(chǔ)存在燃料電池里。之后，這些氧和氫可以在燃料電池里重新結(jié)合，釋放出電能。這樣，就24小時(shí)不分日夜，都能供應(yīng)人們的日常用電了。而且，氫氧和水都絕對(duì)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是真正的環(huán)保能源?！?/p>

太陽能電池邊聽，邊用心記住這些科學(xué)原理。它要爭(zhēng)取多學(xué)本領(lǐng)，讓自己變得更強(qiáng)大、更先進(jìn)，早點(diǎn)為人類解決能源問題做出大貢獻(xiàn)……

據(jù)科學(xué)家統(tǒng)計(jì)，地球在一小時(shí)內(nèi)接收到的太陽能，足以供應(yīng)一年的能源所需。在未來的10年內(nèi)，人們除了在白天以太陽能供應(yīng)家庭用電，還可以將多余的太陽能水解，生出氫氧，在夜間提供家用電力。到那個(gè)時(shí)候，路邊的一根根電線桿，和空中架設(shè)的一條條電線，就要成為歷史文物啦！