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会有发电的玻璃吗?

科普小知识2022-06-28 21:51:29
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每个家庭都有窗户,用来照明和通风。没有人听说过用窗户发电。但是现在世界上有些人已经发明了可以发电的窗户。

这个人的名字叫格拉采,他是瑞士化学家。经过几年的研究和不断改进,他终于发明了一种能发电的窗玻璃。它不仅能传输光线,使房间明亮,还能发电,使收音机、电视机和其他电器能响。

格雷蔡是如何想出发明发电窗户的主意的?

这并不奇怪,因为现在世界正叫嚣着能源危机,说石油和煤有一天会枯竭,但太阳能是取之不尽的。格雷蔡想:世界上的房子和建筑应该有多少扇窗户?如果阳光面的窗户可以利用太阳能发电,那么发电量将是一个天文数字。因此,他在20世纪80年代后期开始研究能够发电的太阳能窗户。

1991年10月,格拉采终于成功地生产出一种奇特的太阳能玻璃板。这种玻璃板可以作为窗户安装在各种建筑物上,同时还能发电。此外,获得的电力比目前常用的硅太阳能电池便宜5-10倍。

这种玻璃外表看上去与普通玻璃没有什么不同,但实际上里面有许多“器官”。Gracai将一些特殊的超薄化合物“夹”在两块普通玻璃板之间,当暴露在阳光下时可以产生电能,包括二氧化锡导电层、二氧化锡半导体层、含有碘作为主要成分的电解质层和类似于植物叶绿素的染料层。

你可能会发现有许多层“填料”夹在玻璃板之间。你还能透光吗?事实上,你不用担心,虽然玻璃板之间有很多夹层,但它们的总厚度只有10微米,所以它们可以完全透光而不影响房间的亮度。

那么这个奇怪的玻璃板是如何发电的呢?

当光穿过外层玻璃、非常薄的二氧化锡导电层和碘基电解质层到达染料层时,染料层吸收阳光中的光子。光子是一种有能量的粒子。虽然粒子很小,但它能击中染料层,但能发射电子。被轰击的电子进入二氧化锡半导体层,并转移到它旁边的二氧化锡导电层,形成电子流。这样,内层和外层玻璃上的二氧化锡就像干电池的正极和负极一样,用电充电。只要收音机和灯泡等电器连接在正极和负极之间,就能听到音乐和灯光。

目前,这种太阳能玻璃板每平方米可以发电150瓦。如果世界上所有的玻璃窗都被这种玻璃板取代,你认为它会产生多少电能?根据Gracai的说法,使用这种玻璃作为窗户安装起来并不费事。安装一扇窗户两个小时就够了。当然,这种功率玻璃目前仍相对昂贵,但比现在普遍使用的硅太阳能电池便宜。此外,只要大量生产,这种玻璃的成本预计将继续下降,因为制造这种发电玻璃的原料,包括二氧化锡和氧化铁,非常便宜。