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苏州大学:开发新型太阳能电池 雨天也能发电
梅西 2018-03-11
导语

混合型太阳能电池,既可以利用阳光发电,也可以利用雨滴发电。

太阳能是最具代表性的新能源之一,具有极高的开发和利用价值,其优势包括:清洁、环保、可再生、易获取、低成本等。目前最常见的太阳能利用方式就是太阳能发电,其中太阳能电池扮演了关键角色。

我们都知道太阳能电池板(Solar panel)是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。所以,一直以来,一个致命的缺陷就是阴雨天它会变得很无能。

但是,近日一条来自中国光学期刊报道让人眼前一亮,苏州大学研发出一种基于摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerator, TENG)技术开发的混合材料太阳能电池板,雨天照样发电并存储电能!

这项研究成果来自于苏州大学功能纳米与软物质研究院的孙宝全教授课题组与孙旭辉教授课题组共同协作,将一个传统的硅基太阳能电池和一个“摩擦纳米发电机”(TENG)结合,开发出一种混合型太阳能电池,既可以利用阳光发电,也可以利用雨滴发电。他们已将研究论文发表在 ACS Nano 上。

之前,也有一些类似的研究在太阳能电池中添加了赝电容或摩擦电纳米发电机(TENG),但这些设备往往非常笨重且难以制造,而苏州大学的科研团队旨在开发一种更好的混合能源采集系统。

“摩擦纳米发电机”是由美国佐治亚理工学院王中林教授课题组首先提出的。此前研究已表明,这两种类型的设备可以通过一个外接线连接在一起。在此次的新设计中,太阳能电池和“摩擦纳米发电机”是通过一个共同电极集成为一体。研究人员认为,这一设计更加简单,大大提高了输出效率。

研究人员采用导电率很高的高分子聚合物水溶液制造出了该装置的共同电极薄膜。论文第一作者文震对新华社记者说,当雨滴下落时,水滴与作为摩擦层的“摩擦纳米发电机”摩擦带电,共同电极薄膜则作为电荷感应层感应并导出电荷。

文震说,因为摩擦层是透明的,几乎不会对太阳光入射产生影响,所以不会影响太阳能电池本身的正常工作。当下雨时,还可收集雨水下落动能,拓展了能量收集范围,在现有硅基太阳能电池大面积应用条件下,有很好的应用前景。

文章链接:

Yuqiang Liu, et al, "Integrating a Silicon Solar Cell with a Triboelectric Nanogenerator via a Mutual Electrode for Harvesting Energy from Sunlight and Raindrops," ACS Nano, Article ASAP, DOI: 10.1021/acsnano.8b00416

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  • 太阳能电池
  • 纳米发电机
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文章评论(1)
爬上海岸的鱼[SYNNEX China]

全天候发电,那下雪还管用嘛?

276天前 | 回复
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作者 梅西

本科生

北京工业大学

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  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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