太陽能電池學本領

袁帥

自從人類發現，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：問題出在哪里呢？科學家告訴它：“你工作的效率太低，發出來的電太少，只夠熱水器、計算器用一用。想要給一整座高樓大廈供電，那可遠遠不夠！”

“那，為什么我發出來的電這么少呢？”太陽能電池繼續問。

“這是因為在制造你的時候，需要在電池板上涂一層矽，作為抗反射的材料。它會反射掉近1/3的太陽光，影響了太陽能的吸收與運用。”科學家耐心地向它解釋。

太陽能電池聽了，不禁嘆了一口氣：“唉，那我該怎么辦呢？”

科學家安慰它：“別灰心。你這么好問、好學，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。它馬上興奮地表示：“我要學，我要學！快讓老師來給我上課吧！”

可是，科學家撓撓頭，不好意思地說：“這位老師白天講不了課，得等到晚上才能講。”

“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，實驗室里黑洞洞一片。它坐在黑暗中，什么也看不見，都要打瞌睡了。這時，卻聽到一陣“撲撲撲”拍翅膀的聲音。一個影子落在它面前的窗子上，開口說道：

“你就是我的學生嗎？”

“是啊。”太陽能電池謙虛地回答，“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。”那個影子張開翅膀，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，我怎么才能學會這種本領呢？”太陽能電池一點也摸不著頭腦，“我是一塊光光的面板，沒辦法做成你的眼睛的樣子啊。”

“當然可以。”大飛蛾撲棱著翅膀，在空中轉了一圈，“用一種旋轉涂布的方法，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。當晶圓開始旋轉時，旋轉力就會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，再旋轉鏡子，米粒就會按照一定的規律分布在這面鏡子上了。”

“然后，這些納米粒子就會變成我的‘復眼了嗎？”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的情況下，會有高達35%至40%的太陽光被反射出去。現在，一些工廠已經開始用這個方法來制造抗反光的玻璃，取得了非常好的效果。”

“看來，大自然真是我們的好老師啊！”太陽能電池感到非常佩服，“飛蛾的眼睛，還能為高科技提供這樣的靈感呢！”

大飛蛾也自豪地搖晃著觸角，說道：“在我們生物世界里，像這樣的學問可多著呢！從古至今，人類一直從自然中觀察、學習、借鑒，把它們都變成了自己寶貴的財富。這才是真正的智慧啊！”

飛蛾老師的光學課

為了在夜間飛行時不被敵人發現，我的眼睛演化成了一種不會反光的復眼。它由數千個小眼組成，而每個小眼都各自具有簡單的角膜、晶狀體和感光細胞，就好像是一架架微型照相機。而且，每個小眼的角膜表面都有納米級的細小突起，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合，變成碳水化合物，作為自己生長所需的營養物質。同時釋放出氧氣。到了夜晚，我們又開始吸收氧氣，與體內的碳結合，變成二氧化碳，再通過葉片排出去。如此周而復始，我們就獲得了生長所需的能量和營養。

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，科學家走進來，它馬上迫不及待地把昨晚大飛蛾教給自己的知識講了一遍。

科學家一直笑呵呵地聽著。聽完之后，才開口說道：“看來你學得很認真，是個好學生。快看，我又給你找了一位老師，來幫你解決另外一個大問題。”

“又一位老師？”太陽能電池趕快抬眼看去，發現科學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，你的缺點除了發電少，就是只能在白天使用。”科學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。”

“可是沒有陽光，植物也活不了呀。”太陽能電池更不懂了，“它怎么能教我在陰天工作呢？”

“你要跟它學的，不是在陰天工作。而是怎樣把有陽光的時候得到的能源儲存起來，留到陰天或黑夜使用。”科學家說著，把它放在那盆植物前面，“快向它請教吧！”

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。請你告訴我，怎樣才能把能量儲存起來？”

“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，你動動腦筋，想想自己可以怎樣學習我們的本領，來儲存能量呢？”植物老師為太陽能電池出了一道不簡單的題，這下可把它考住啦。

“還是讓我來回答吧。”科學家來替它解了圍，“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，把太陽能產生的電流導入水中，把水分解成氫和氧，再將它們儲存在燃料電池里。之后，這些氧和氫可以在燃料電池里重新結合，釋放出電能。這樣，就24小時不分日夜，都能供應人們的日常用電了。而且，氫氧和水都絕對不會對環境造成污染，是真正的環保能源。”

太陽能電池邊聽，邊用心記住這些科學原理。它要爭取多學本領，讓自己變得更強大、更先進，早點為人類解決能源問題做出大貢獻……

據科學家統計，地球在一小時內接收到的太陽能，足以供應一年的能源所需。在未來的10年內，人們除了在白天以太陽能供應家庭用電，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。到那個時候，路邊的一根根電線桿，和空中架設的一條條電線，就要成為歷史文物啦！