新型太阳能电池板阴天下雨利用雨滴也可发电

2018-06-26来源 : 互联网

尽管太阳能电池板变得越来越先进**,然而当阴**雨的时候,这些电池板仍然是没用的废物。不过,这一窘境也许即将改变。我国苏州大学的科学家正在研制一种混合型电池,它即能够从阳光中获取能量,也可以从雨滴中获得能量。

该系统的关键部分是摩擦纳米发电机,这是一种通过摩擦两种材料从而产生电荷的装置。就像静电一样,这**是关于电子移动的故事。

摩擦纳米发电机可以从汽车轮胎与路面的摩擦中吸收动力,也可以利用衣服布料之间的摩擦,或者在这种情况下,利用雨滴在太阳能电池板上的滚动,获取能量。

研究人员在论文中写道:“这项研究提出了一种新的理念,即在各种天气条件下都可以利用并产生能源。”

尽管这样的想法并不是**的概念,但挑战却在于系统的开发。在光伏电池的顶部,需要使用两层聚合物。

研究人员利用类似压印DVD光盘的方法,为一层聚合物添加凹槽以提高其能量收集效率。

实验中,带有纹理的聚合物层作为电极,为摩擦纳米发电机和底层太阳能电池板共同服务。当雨滴落下并使不同层接触时,两个装置之间能够传导能量。

由于附加层是透明的,所以天气晴朗时,并不妨碍阳光的透过,仍然可以实现太阳能电池的功能。不过,其效率可能比纯粹的太阳能电池板要低一点。

接下来的挑战是提高这种方法的发电量,使其能够达到商业使用的标准。无论目前的电量收益有多小,但是这已经迈出了重要的**步。阴**雨时,收获少量的电力总比什么也没有要强。

正如我们前面提到的,科学家们一直在研究类似的想法。早在2016年,中国海洋大学的团队曾通过增加一层额外的石墨烯层,使雨滴落在太阳能电池板上时可以发电。

通过在含盐雨水中分离带正电荷的离子,科学家们能够将它们与石墨烯结合,构成一种“伪电容器”。从本质上讲,在两个不同能级的材料层之间,就可以产生电流。

这项新的研究,目前的主要弱点就是尚无法产生足够的电力,以至其还不能在实验室外顺利工作。不过,研究人员已经离制造无需阳光输入的电池板越来越近。

想象一下,夜晚也是会下雨的。这意味着,未来科学家有可能打造出持续供电的复合型太阳能发电厂,无论天气是好是坏,是白天还是黑夜。这也为可再生能源增添了一股新的动力。

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