ทำไมกระจกโฟโตโวลเทอิกถึงสามารถเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าได้? -- MAC Glass เปิดเผยประตูบานแรกของแผงโซลาร์เซลล์

ทุกครั้งที่ฉันเดินผ่านแผงโซลาร์เซลล์ที่ส่องประกายบนหลังคา ฉันอดคิดไม่ได้ว่า ทำไมแค่แสงอาทิตย์ที่ดูเหมือนเป็นเพียงกระจกไม่กี่แผ่น จึงสามารถเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าได้ มาภายหลังฉันจึงรู้ว่าความลับอยู่ที่กระจกโฟโตโวลเทอิกที่ดูธรรมดา

นี่ไม่ใช่กระจกธรรมดาที่คุณใช้ในหน้าต่างของคุณ กระจกโฟโตโวลเทอิกเปรียบเสมือนเครื่องจับแสงแดด มันต้องทำหน้าที่สำคัญสามอย่างให้สำเร็จ ประการแรก ให้แสงแดดส่องผ่านได้อย่างไม่ติดขัด ประการที่สอง ปกป้องชิปผลิตไฟฟ้าที่มีค่าด้านใน และสุดท้าย ต้องทนทานต่อสภาพอากาศเช่นลูกเห็บและพายุฝนตกหนัก ค่าการส่งผ่านแสงของกระจกธรรมดาอยู่ที่ประมาณ 91% ในขณะที่กระจกโฟโตโวลเทอิกสามารถสูงถึง 94% ขึ้นไป อย่ามองข้ามความแตกต่างเพียง 3% นี้ เพราะมันเทียบเท่ากับการจับแสงแดดเพิ่มขึ้นอีกครึ่งชั่วโมงต่อวันเลยทีเดียว

เมื่อฉันไปเยี่ยมชมโรงงานกระจกโฟโตโวลเทอิก วิศวกรได้แสดงให้ฉันดูกระจกสองชิ้น โดยบอกว่า "ด้านซ้ายคือกระจกธรรมดา ส่วนด้านขวาคือผลิตภัณฑ์ของเรา" ในแวบแรกดูเหมือนไม่มีความแตกต่างเลย แต่เมื่อเขาเปิดไฟฉายอัลตราไวโอเลต ปรากฏการณ์ที่น่าพิศวงก็เกิดขึ้น กระจกธรรมดาจะสะท้อนรังสีอัลตราไวโอเลตไว้ภายนอก ในขณะที่กระจกโฟโตโวลเทอิกอนุญาตให้รังสีอัลตราไวโอเลตผ่านเข้ามาอย่างราบรื่น รังสีอัลตราไวโอเลตเหล่านี้ก็คือพลังงานเช่นกัน เราไม่ควรมองข้ามพลังงานนี้เลย วิศวกรกล่าวพร้อมรอยยิ้ม

สิ่งที่ทำให้ฉันประหลาดใจมากที่สุดคือ "เสื้อคลุมล่องหน" บนพื้นผิวของกระจก เมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์สังเกต พื้นผิวของกระจกถูกปกคลุมด้วยลวดลายปิรามิดขนาดเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ ลวดลายเหล่านี้สามารถทำให้แสงแดด "หักเห" และลดการสูญเสียจากการสะท้อน เปรียบเสมือนการสร้างทางหลวงสำหรับแสง อาจารย์ฟูจากโรงงานกล่าวว่าเทคโนโลยีนี้เรียกว่า "เทคโนโลยีต้านการสะท้อน" และแรงบันดาลใจจริงๆ มาจากพื้นผิวของใบบัว ธรรมชาติได้เขียนแบบแผนการออกแบบที่ดีที่สุดไว้บนใบบัวแล้ว

ปีที่แล้วขณะที่สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ถูกติดตั้งในบ้านเกิดของฉัน ฉันได้เอามือสัมผัสแผงกระจกเหล่านั้นอย่างตั้งใจ พื้นผิวให้ความรู้สึกอุ่นๆ อบอุ่น แต่ตำแหน่งของเซลล์แบตเตอรี่ด้านล่างยังคงรักษาอุณหภูมิในการทำงานไว้ในระดับที่เหมาะสม ช่างติดตั้งบอกฉันว่าเป็นเพราะกระจกถูกผสมด้วยวัสดุพิเศษ ซึ่งมีทั้งความใสและสามารถระบายความร้อนได้ เหมือนกับการติดเครื่องปรับอากาศอัจฉริยะไว้บนแผงโซลาร์เซลล์

ทุกครั้งที่ฉันเห็นแสงแดดส่องกระทบแผงโซลาร์เซลล์ ฉันมักจะจินตนาการถึงโฟตอนจำนวนมหาศาลที่เคลื่อนผ่านชั้นกระจกพิเศษนี้ เพื่อส่งมอบพลังงานให้กับเซลล์โซลาร์เหมือนกับภูติจิ๋วตัวน้อยที่เชื่อฟัง และกระจกแผ่นนี้ที่เราคุ้นเคยอยู่เป็นประจำ ก็กำลังทำหน้าที่ส่งไม้ต่อของการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดำเนินมาหลายพันล้านปีนี้อย่างเงียบๆ โดยเปลี่ยนพลังงานจากดวงดาวโบราณให้กลายเป็นกระแสไฟฟ้าที่ส่องสว่างชีวิตของเรา