为什么双层玻璃窗也能发电

为什么双层玻璃窗也能发电

为什么双层玻璃窗也能发电插图

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”。

为什么双层玻璃窗也能发电插图1

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!

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