為什么雙層玻璃窗也能發(fā)電
發(fā)電即利用發(fā)電動力裝置將水能、化石燃料(煤炭、石油、天然氣等)的熱能、核能以及太陽能、風能、地熱能、海洋能等轉換為電能。下面是小編為大家整理的為什么雙層玻璃窗也能發(fā)電,僅供參考,歡迎閱讀。
你相信嗎?雙層玻璃窗不但能夠節(jié)能,還能進行太陽能發(fā)電呢!
這種雙層玻璃采用了科學家研發(fā)的一種新技術,即在雙層玻璃窗的表面分別涂上吸收不同波長的特制染料膜,例如前片玻璃涂上吸收藍光的染料膜,后片玻璃涂上吸收黃光的染料膜。這些染料膜是將至少兩種涂料按照特殊比例混合制成的聚能材料,覆蓋玻璃是彩色的,既很美觀,又透明而不致影響采光。在玻璃邊緣安裝太陽能電池板,通過玻璃窗上的特制染料收集太陽能,然后將其傳輸?shù)竭吘壍奶柲茈姵刂胁⑥D化成電能。
那么,玻璃窗上的特制染料膜是如何傳輸太陽能的呢?
當太陽光照射到雙層玻璃窗表面時,覆膜染料中的分子吸收太陽光、獲得能量,分子中的電子就從低能量態(tài)的基態(tài)躍遷到高能量態(tài)的激發(fā)態(tài)。電子在激發(fā)態(tài)輕輕“跳一跳”,逗留片刻,損失小部分能量后再回到基態(tài),剩余能量以波長大于吸收光波長的光發(fā)射出去,這種光就叫“熒光”;如果電子在激發(fā)態(tài)“跳一跳”,再反轉并多逗留一會兒,在損失部分能量后回到基態(tài),發(fā)射的光就叫“磷光”。
與一般染料不同,雙層玻璃窗表面覆膜中的特制染料吸收太陽光后,分子獲得能量,發(fā)射的是磷光而不是熒光。由于發(fā)射磷光的電子在激發(fā)態(tài)逗留的時間太長,它的能量可能在發(fā)射磷光前就被鄰近的分子奪取,也就是說將吸收的太陽能從一個染料分子傳遞到另一個分子,結果這種傳遞最終到達了玻璃邊緣的太陽能電池板上,并迅速地被電池板接受并轉化成電能。這就是雙層玻璃窗憑借特制染料膜采集太陽能,再傳輸?shù)竭吘壣系?太陽能電池板的機制。
這項技術利用特制的染料膜層采集太陽能,通過發(fā)射磷光和能量轉移,將太陽能傳送到邊緣上的太陽能電池板,大大減少了光能在傳輸途中的損失。與普通太陽能電池相比,這項技術使每個太陽能電池收集的太陽能提高了40倍以上,最終由太陽能電池轉化而來的電量也高出了約10倍。雙層玻璃窗就像是“變身”為一臺高效的太陽能發(fā)電機了!
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