蘇州大學(xué)利用摩擦起電原理讓太陽(yáng)能板雨天也能運(yùn)作

發(fā)布日期：2018-03-15 來(lái)源：科技新報(bào) 瀏覽次數(shù)：645

太陽(yáng)能顧名思義，即是將太陽(yáng)光與熱來(lái)轉(zhuǎn)換成能量，必須要在有陽(yáng)光的情況下才能運(yùn)作。但蘇州大學(xué)納米科學(xué)技術(shù)院打破這項(xiàng)限制，研發(fā)一種新型混合太陽(yáng)能板，結(jié)合太陽(yáng)能板與納米摩擦發(fā)電機(jī)（TENGs），讓太陽(yáng)能板在晴天與雨天都可以發(fā)電。

納米摩擦發(fā)電機(jī)（TENGs）是基于摩擦起電原理，讓兩種不同物體相互摩擦，使電荷可進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移并形成電壓，且由于摩擦起電能通用于導(dǎo)體跟絕緣體，生活中常見(jiàn)物品如衣物、輪胎與紙張都可以用來(lái)當(dāng)作起電材料。

因此該團(tuán)隊(duì)想要利用雨滴與太陽(yáng)能之間的摩擦動(dòng)能產(chǎn)生電，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)出更好的能量收集系統(tǒng)。過(guò)去也有研究想要善加利用雨水摩擦力，但制造出來(lái)的設(shè)備往往制程復(fù)雜且體積龐大。

蘇州大學(xué)研究人員在太陽(yáng)能板上設(shè)備兩層透明聚合物，分別是聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane）與導(dǎo)電高分子PEDOT:PSS。上層聚二甲基硅氧烷為摩擦起電的材料之一，下方的PEDOT:PSS聚合物層則是太陽(yáng)能板與納米摩擦發(fā)電機(jī)的共同電極，該聚合物不僅可減少光線反射，還可以增強(qiáng)發(fā)電效率。

當(dāng)開(kāi)始下雨時(shí)，納米摩擦發(fā)電機(jī)將會(huì)開(kāi)始運(yùn)作，PEDOT:PSS材料會(huì)負(fù)責(zé)把電能傳送給太陽(yáng)能板，且兩層聚合物皆為透明材質(zhì)，晴天時(shí)依然可以從陽(yáng)光獲取能量。

根據(jù)資料，目前該設(shè)備短路電流為33nA，開(kāi)路電壓則是2.14V，雖然數(shù)值并不高，但證明這概念可實(shí)際運(yùn)作，并能持續(xù)進(jìn)行研究。團(tuán)隊(duì)表示，新設(shè)備比之前的TENGs太陽(yáng)能板有更多優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、體積更小，且更容易制造。該研究已發(fā)布在《ACSNano》期刊。

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