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技术应用

水城大学利用摩擦起电原理 让太阳能板雨天也能运作

2018/04/16

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。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。水城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。该研究已发布在《ACSNano》期刊。

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