雨滴發電利用了國際領先的高分子奈米薄膜雨水發電技術,奈米薄膜做成透明狀後,透光率可達到90%以上,將其鋪設在太陽能電池板上,即可成為下雨時雨滴發電、晴天時太陽能發電的複合能源。
薄膜分為兩層,雨水滴到薄膜上之後,兩層材料會有一個接觸,表面就能透過摩擦感應電荷。雨水不是純淨水,是帶電荷的,透過接觸之後,一層薄膜吸附正電,另一層薄膜帶負電,這就產生了電壓,與封閉的迴路連線,就產生了電流。
雨滴發電產生的電量多少還在進一步研究中。根據王中林在《自然》發表的論文,透過理論計算,目前另一種以摩擦生電為技術原理的水波能發電裝置,一個山東省面積大的薄膜,可以滿足當下全球供電需求,但從理論到實際,還有較長的路要走。
雨滴發電穩定性實際上還跟降雨是否持續有關。如果雨持續降下,電流持續不斷;如果雨是間斷的,那麼產生的就是脈衝電流,難以穩定續航。因此,研究團隊針對摩擦生電不穩定的情況,專門研究了相應的電路——先把電收集到一個電容器,再匯出形成直流穩壓的電流,能量轉化率可達85%。
根據中科院奈米所的設想,雨滴發電和水波能發電可能會在5年走向產業化,讓一些裝置實現自供能。以氣象觀測站為例,在一些多降雨的林區或偏遠地區架設氣象站,通電、維修都不是很方便,如果雨滴薄膜發電供電穩定,就是一個很好的供電選擇。
關鍵是提高功率和穩定性,還有材料怎麼封裝更加有效。目前,雨滴發電的功率與太陽能相比還是有差距的,如果能進一步提高功率,太陽能目前應用的場景,雨滴發電都能使用。兩種方式結合效率會更高。
雨滴發電利用了國際領先的高分子奈米薄膜雨水發電技術,奈米薄膜做成透明狀後,透光率可達到90%以上,將其鋪設在太陽能電池板上,即可成為下雨時雨滴發電、晴天時太陽能發電的複合能源。
薄膜分為兩層,雨水滴到薄膜上之後,兩層材料會有一個接觸,表面就能透過摩擦感應電荷。雨水不是純淨水,是帶電荷的,透過接觸之後,一層薄膜吸附正電,另一層薄膜帶負電,這就產生了電壓,與封閉的迴路連線,就產生了電流。
雨滴發電產生的電量多少還在進一步研究中。根據王中林在《自然》發表的論文,透過理論計算,目前另一種以摩擦生電為技術原理的水波能發電裝置,一個山東省面積大的薄膜,可以滿足當下全球供電需求,但從理論到實際,還有較長的路要走。
雨滴發電穩定性實際上還跟降雨是否持續有關。如果雨持續降下,電流持續不斷;如果雨是間斷的,那麼產生的就是脈衝電流,難以穩定續航。因此,研究團隊針對摩擦生電不穩定的情況,專門研究了相應的電路——先把電收集到一個電容器,再匯出形成直流穩壓的電流,能量轉化率可達85%。
根據中科院奈米所的設想,雨滴發電和水波能發電可能會在5年走向產業化,讓一些裝置實現自供能。以氣象觀測站為例,在一些多降雨的林區或偏遠地區架設氣象站,通電、維修都不是很方便,如果雨滴薄膜發電供電穩定,就是一個很好的供電選擇。
關鍵是提高功率和穩定性,還有材料怎麼封裝更加有效。目前,雨滴發電的功率與太陽能相比還是有差距的,如果能進一步提高功率,太陽能目前應用的場景,雨滴發電都能使用。兩種方式結合效率會更高。