太阳能电池学本领

袁帅

自从人类发现，太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生能源，就制造出了一批批的太阳能电池。可是，这些电池的表现却一直不太理想。这可把大家都急坏啦！

太阳能电池自己也想不明白：问题出在哪里呢？科学家告诉它：“你工作的效率太低，发出来的电太少，只够热水器、计算器用一用。想要给一整座高楼大厦供电，那可远远不够！”

“那，为什么我发出来的电这么少呢？”太阳能电池继续问。

“这是因为在制造你的时候，需要在电池板上涂一层矽，作为抗反射的材料。它会反射掉近1/3的太阳光，影响了太阳能的吸收与运用。”科学家耐心地向它解释。

太阳能电池听了，不禁叹了一口气：“唉，那我该怎么办呢？”

科学家安慰它：“别灰心。你这么好问、好学，一定能找到解决这些问题的方法！”

飞蛾教你抗反射

果然，没过多久，科学家就给太阳能电池找到了一位老师，来教它怎样减少反射造成的能量浪费。它马上兴奋地表示：“我要学，我要学！快让老师来给我上课吧！”

可是，科学家挠挠头，不好意思地说：“这位老师白天讲不了课，得等到晚上才能講。”

“咦，这是为什么呢？”太阳能电池越想越好奇。好不容易，等到天黑了，实验室里黑洞洞一片。它坐在黑暗中，什么也看不见，都要打瞌睡了。这时，却听到一阵“扑扑扑”拍翅膀的声音。一个影子落在它面前的窗子上，开口说道：

“你就是我的学生吗？”

“是啊。”太阳能电池谦虚地回答，“你是来教我怎么才能少反射阳光的吗？”

“嗯，那你得看着我的眼睛。”那个影子张开翅膀，飞到了太阳能电池的面板上，两条羽毛一样的触角摇来摇去——原来，它是一只大飞蛾！

“那，我怎么才能学会这种本领呢？”太阳能电池一点也摸不着头脑，“我是一块光光的面板，没办法做成你的眼睛的样子啊。”

“当然可以。”大飞蛾扑棱着翅膀，在空中转了一圈，“用一种旋转涂布的方法，就能在你的面板上制造出跟我的眼睛一样的效果。科学家可以把悬浮在液体中的纳米粒子洒在一块矽晶圆面板上。当晶圆开始旋转时，旋转力就会使纳米粒子散布到液体中，再利用蚀刻作用，将它们固定在这块面板上。就好像你把一袋大米洒在一面镜子上，再旋转镜子，米粒就会按照一定的规律分布在这面镜子上了。”

“然后，这些纳米粒子就会变成我的‘复眼了吗？”太阳能电池也很聪明，这回听懂了。

“是的。用这种方法制作出的面板，被反射掉的阳光不到2%；而在没有使用这种技术的情况下，会有高达35%至40%的太阳光被反射出去。现在，一些工厂已经开始用这个方法来制造抗反光的玻璃，取得了非常好的效果。”

“看来，大自然真是我们的好老师啊！”太阳能电池感到非常佩服，“飞蛾的眼睛，还能为高科技提供这样的灵感呢！”

大飞蛾也自豪地摇晃着触角，说道：“在我们生物世界里，像这样的学问可多着呢！从古至今，人类一直从自然中观察、学习、借鉴，把它们都变成了自己宝贵的财富。这才是真正的智慧啊！”

飞蛾老师的光学课

为了在夜间飞行时不被敌人发现，我的眼睛演化成了一种不会反光的复眼。它由数千个小眼组成，而每个小眼都各自具有简单的角膜、晶状体和感光细胞，就好像是一架架微型照相机。而且，每个小眼的角膜表面都有纳米级的细小突起，所以反光性极低。

植物老师的生物课

我们用自己的叶子来接收太阳的能量，再加上白天吸收的二氧化碳，利用光合作用，分解成氧和碳，再与我们从土壤里吸收的水分结合，变成碳水化合物，作为自己生长所需的营养物质。同时释放出氧气。到了夜晚，我们又开始吸收氧气，与体内的碳结合，变成二氧化碳，再通过叶片排出去。如此周而复始，我们就获得了生长所需的能量和营养。

植物教你存能量

天一亮，大飞蛾就飞走了。虽然一整晚都没休息，但被暖洋洋的阳光一照，太阳能电池就精神抖擞起来，感到全身又有了用不完的力气。这时，科学家走进来，它马上迫不及待地把昨晚大飞蛾教给自己的知识讲了一遍。

科学家一直笑呵呵地听着。听完之后，才开口说道：“看来你学得很认真，是个好学生。快看，我又给你找了一位老师，来帮你解决另外一个大问题。”

“又一位老师？”太阳能电池赶快抬眼看去，发现科学家端来了一盆绿油油的植物，就放在桌子上。它奇怪地问：“它能教我什么呢？”

“作为一种能源，你的缺点除了发电少，就是只能在白天使用。”科学家不紧不慢地解释着，“阴天下雨，晚上没有阳光，这些都是我们需要解决的大问题。”

“可是没有阳光，植物也活不了呀。”太阳能电池更不懂了，“它怎么能教我在阴天工作呢？”

“你要跟它学的，不是在阴天工作。而是怎样把有阳光的时候得到的能源储存起来，留到阴天或黑夜使用。”科学家说着，把它放在那盆植物前面，“快向它请教吧！”

太阳能电池想了想，就有礼貌地向那盆植物打招呼：“你好，老师。请你告诉我，怎样才能把能量储存起来？”

“听起来，你的叶片正好起到了跟我一样的作用。”太阳能电池觉得这有趣极了。

“是的。所以，你动动脑筋，想想自己可以怎样学习我们的本领，来储存能量呢？”植物老师为太阳能电池出了一道不简单的题，这下可把它考住啦。

“还是让我来回答吧。”科学家来替它解了围，“我们从植物的光合作用得到灵感，先用一种由钴、硫酸盐和电极组成的装置，把太阳能产生的电流导入水中，把水分解成氢和氧，再将它们储存在燃料电池里。之后，这些氧和氢可以在燃料电池里重新结合，释放出电能。这样，就24小时不分日夜，都能供应人们的日常用电了。而且，氢氧和水都绝对不会对环境造成污染，是真正的环保能源。”

太阳能电池边听，边用心记住这些科学原理。它要争取多学本领，让自己变得更强大、更先进，早点为人类解决能源问题做出大贡献……

据科学家统计，地球在一小时内接收到的太阳能，足以供应一年的能源所需。在未来的10年内，人们除了在白天以太阳能供应家庭用电，还可以将多余的太阳能水解，生出氢氧，在夜间提供家用电力。到那个时候，路边的一根根电线杆，和空中架设的一条条电线，就要成为历史文物啦！