这种新型混合太阳能电池可以从实际的雨滴中获取电力
(分割第二支股票/iStock)
先进高效我们的太阳能电池板正在变得如此,当雨云到达头顶时,它们仍然几乎毫无用处。 由于混合电池可以从阳光和雨滴中获取能量,这种情况很快就会改变。
该系统的关键部分是摩擦纳米发电机或 TENG,一种通过两种材料摩擦产生电荷的装置,如静电– 这都是关于电子的移动。
TENG 可以从以下来源获取电力汽车轮胎撞到路上,衣服材料相互摩擦,或者在这种情况下雨滴在太阳能电池板上的滚动运动。 中国苏州大学的科学家们揭示的最终结果是一种无论风雨无阻都能工作的细胞。
“我们的研究展示了在各种天气条件下利用能源的新概念,”写给研究人员在他们发表的论文中。
虽然像这样使用 TENG 的想法并不是全新的,但挑战在于开发一个不太复杂或笨重的系统。 这里使用两个聚合物层在光伏电池顶部形成 TENG。
额外的聚合物层可以利用雨滴发电。 (苏州大学)
利用标准 DVD 上的印记(就像您在家观看好莱坞大片一样),研究人员在一种聚合物上添加了凹槽,以提高其能量收集效率。
在测试中,有纹理的聚合物层充当 TENG 和下面的太阳能电池板的共同电极,当雨滴撞击并使各层接触时,在两个设备之间传导能量。
由于额外的层是透明的,阳光仍然可以被捕获,尽管在没有顶部额外层的情况下不可能达到如此有效的速率。
下一个挑战是增加发电量,使其具有商业可行性。 然而,这个概念已经得到证实,这是重要的第一步——在阵雨期间收集少量电力也比什么都不收集要好。
正如我们之前提到的,科学家们研究这个想法已经有一段时间了。 早在2016年,来自中国海洋大学的团队设法发电通过添加额外的雨滴落在太阳能电池板上层。
通过分离咸雨中的带正电离子,科学家们能够将它们与石墨烯结合,然后石墨烯充当赝电容器——本质上是具有不同能级的两层,然后产生电流。
正如这项新研究一样,主要的缺点是无法产生足够的电力以使其在实验室外实际工作。 尽管如此,我们感觉我们越来越接近不一定只需要太阳能输入的太阳能电池板。
最棒的是 - 晚上也会下雨。 因此,有一天,我们可能会让太阳能发电厂无论天气如何都全天候工作,从而进一步推动可再生能源的潜力。
研究结果发表于ACS纳米。