在追求清洁能源的道路上,太阳能技术持续革新。然而,面对阴雨天,传统太阳能电池的效能大打折扣。为解决这一挑战,中国苏州大学纳米科学技术院正在开发一款革命性的太阳能板——能够实现晴天雨天皆能发电的多功能装置。
这款创新太阳能板巧妙地融合了两种发电技术:基础太阳能发电与雨天发电。不同于以往尝试将赝电容器或摩擦纳米发电机(TENG)整合进太阳能板的复杂方案,苏州大学的研究团队采取了一种更为简洁、高效的途径。他们将两层透明聚合物铺设于太阳能板之上,上层为聚二甲矽氧烷聚合物,下层则采用导电高分子PEDOT:PSS。
当雨水触及聚二甲矽氧烷聚合物表面,其与下层的PEDOT:PSS薄膜接触,通过摩擦作用激发电荷转移。PEDOT:PSS薄膜在此过程中扮演着关键的电极角色,直接驱动摩擦纳米发电机向太阳能电池供电,实现雨天下的能源捕捉。
值得注意的是,设计者特别注重了摩擦层的透明性,确保阳光穿透无阻,太阳能电池得以正常工作,不会受到任何干扰。
当前实验数据显示,该装置的短路电流为33nA,开路电压为2.14V,虽数值不高,却充分验证了其实际可行性和潜在价值。研究团队正致力于优化装置性能,使其更加小巧便携。随着技术的不断进步,未来有望实现不受天气限制的太阳能发电,为可持续能源领域带来重大突破。