蘇州大學利用摩擦起電原理 讓太陽能板雨天也能運作

2020-11-23 北極星太陽能光伏網

北極星太陽能光伏網訊: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。但蘇州大學納米科學技術院打破這項限制，研發一種新型混合太陽能板，結合太陽能板與納米摩擦發電機（TENGs），讓太陽能板在晴天與雨天都可以發電。

納米摩擦發電機（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設備兩層透明聚合物，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納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，納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。該研究已發布在《ACSNano》期刊。

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