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太阳能雨天也能工作 苏州大学的摩擦很给力

核心提示: 太阳能顾名思义,即是将太阳光与热来转换成能量,必须要在有阳光的情况下才能运作。但苏州大学纳米科学技术院打破这项限制,研发一种新型混合太阳能板,结合太阳能板与纳米摩擦发电机(TENGs),让太阳能板在晴天与雨天都可以发电。

太阳能顾名思义,即是将太阳光与热来转换成能量,必须要在有阳光的情况下才能运作。但苏州大学纳米科学技术院打破这项限制,研发一种新型混合太阳能板,结合太阳能板与纳米摩擦发电机(TENGs),让太阳能板在晴天与雨天都可以发电。

纳米摩擦发电机(TENGs)是基于摩擦起电原理,让两种不同物体相互摩擦,使电荷可进行能量转移并形成电压,且由于摩擦起电能通用于导体跟绝缘体,生活中常见物品如衣物、轮胎与纸张都可以用来当作起电材料。

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太阳能雨天也能工作 苏州大学的摩擦很给力

因此该团队想要利用雨滴与太阳能之间的摩擦动能产生电,并进一步设计出更好的能量收集系统。过去也有研究想要善加利用雨水摩擦力,但制造出来的设备往往制程复杂且体积庞大。

苏州大学研究人员在太阳能板上设备两层透明聚合物,分别是聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)与导电高分子 PEDOT:PSS。上层聚二甲基硅氧烷为摩擦起电的材料之一,下方的 PEDOT:PSS 聚合物层则是太阳能板与纳米摩擦发电机的共同电极,该聚合物不仅可减少光线反射,还可以增强发电效率。

当开始下雨时,纳米摩擦发电机将会开始运作,PEDOT:PSS 材料会负责把电能传送给太阳能板,且两层聚合物皆为透明材质,晴天时依然可以从阳光获取能量。

根据资料,目前该设备短路电流为 33nA,开路电压则是 2.14V,虽然数值并不高,但证明这概念可实际运作,并能持续进行研究。团队表示,新设备比之前的 TENGs 太阳能板有更多优势,设计简单、体积更小,且更容易制造。

    

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