蘇州大學利用摩擦起電原理,讓太陽能板雨天也可運作

作者 | 發布日期 2018 年 03 月 13 日 7:30 | 分類 太陽能 , 奈米 , 材料 follow us in feedly

太陽能顧名思義,即是將太陽光與熱來轉換成能量,必須要在有陽光的情況下才能運作。但中國蘇州大學奈米科學技術院打破這項限制,研發一種新型混合太陽能板,結合太陽能板與奈米摩擦發電機(TENGs),讓太陽能板在晴天與雨天都可以發電。



奈米摩擦發電機(TENGs)是基於摩擦起電原理,讓兩種不同物體相互摩擦,使電荷可進行能量轉移並形成電壓,且由於摩擦起電能通用於導體跟絕緣體,生活中常見物品如衣物、輪胎與紙張都可以用來當作起電材料。

因此該團隊想要利用雨滴與太陽能之間的摩擦動能產生電,並進一步設計出更好的能量收集系統。過去也有研究想要善加利用雨水摩擦力,但製造出來的設備往往製程複雜且體積龐大。

蘇州大學研究人員在太陽能板上裝置兩層透明聚合物,分別是聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane)與導電高分子 PEDOT:PSS。上層聚二甲基矽氧烷為摩擦起電的材料之一,下方的 PEDOT:PSS 聚合物層則是太陽能板與奈米摩擦發電機的共同電極,該聚合物不僅可減少光線反射,還可以增強發電效率。

當開始下雨時,奈米摩擦發電機將會開始運作,PEDOT:PSS 材料會負責把電能傳送給太陽能板,且兩層聚合物皆為透明材質,晴天時依然可以從陽光獲取能量。

根據資料,目前該設備短路電流為 33nA,開路電壓則是 2.14V,雖然數值並不高,但證明這概念可實際運作,並能持續進行研究。團隊表示,新設備比之前的 TENGs 太陽能板有更多優勢,設計簡單、體積更小,且更容易製造。該研究已發表在《ACS Nano》期刊。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:ACS Nano