雨滴也能发电?功率转化效率85%可与太阳能互补

来源:中国气象局发布时间:2017-06-20 14:10:52

在降雨等偏暗环境下发电效率偏低是太阳能应用的瓶颈,尤其在南方多雨城市,太阳能发电受到了不小的制约。

借助雨滴也能发电 功率转化效率85%可与太阳能互补

在2017年全国科技活动周暨北京科技周主场,中科院北京纳米能源与系统研究所展示的“雨滴薄膜发电”技术,瞄准了这一痛点,把降雨利用起来发电。

在现场,研究人员搭建了一个简易木屋,在木屋房顶铺设了雨滴薄膜发电材料——纳米薄膜,并构建了一个封闭电路,用淋浴设备模拟雨滴落在薄膜上。此时,连接了薄膜的LED灯亮了起来。如果在雨滴薄膜下面铺上太阳能板,无论晴天还是雨天都可以发电。

“雨滴发电利用了国际领先的高分子纳米薄膜雨水发电技术,纳米薄膜做成透明状后,透光率可达到90%以上,将其铺设在太阳能电池板上,即可成为下雨时雨滴发电、晴天时太阳能发电的复合能源。”5月20日,在现场,中科院北京纳米能源与系统研究所所长王中林向公众介绍。

“薄膜分为两层,雨水滴到薄膜上之后,两层材料会有一个接触,表面就能通过摩擦感应电荷。雨水不是纯净水,是带电荷的,通过接触之后,一层薄膜吸附正电,另一层薄膜带负电,这就产生了电压,与封闭的回路连接,就产生了电流。”在现场讲解的研究员赵雪娇向记者介绍。

雨滴发电产生的电量多少还在进一步研究中。根据王中林在《自然》发表的论文,通过理论计算,目前另一种以摩擦生电为技术原理的水波能发电装置,一个山东省面积大的薄膜,可以满足当下全球供电需求,但从理论到实际,还有较长的路要走。

雨滴发电稳定性实际上还跟降雨是否持续有关。如果雨持续降下,电流持续不断;如果雨是间断的,那么产生的就是脉冲电流,难以稳定续航。因此,研究团队针对摩擦生电不稳定的情况,专门研究了相应的电路——先把电收集到一个电容器,再导出形成直流稳压的电流,能量转化率可达85%。

根据中科院纳米所的设想,雨滴发电和水波能发电可能会在5年走向产业化,让一些设备实现自供能。以气象观测站为例,在一些多降雨的林区或偏远地区架设气象站,通电、维修都不是很方便,如果雨滴薄膜发电供电稳定,就是一个很好的供电选择。

“关键是提高功率和稳定性,还有材料怎么封装更加有效。”赵雪娇介绍。目前,雨滴发电的功率与太阳能相比还是有差距的,如果能进一步提高功率,太阳能目前应用的场景,雨滴发电都能使用。两种方式结合效率会更高。

FR:中国气象局

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201706/20/115042.html

责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
江山控股2025年1至11月总发电量279,780兆瓦时来源:江山控股 发布时间:2025-12-09 19:35:20

从事投资及营运太阳能发电站项目的江山控股有限公司(“江山控股”或“公司”,连同其附属公司统称“集团”,港交所股份代码:295)欣然公布,根据集团现有的初步营运统计数据,集团拥有的太阳能发电站于2025年1月至11月的总发电量约279,780兆瓦时(“兆瓦时”),去年同期同站发电量约为296,407兆瓦时。本集团于2025年11月30日的总装机量为290兆瓦。

金泽大学实施钛矿太阳能电池的铅稳定技术实地测试来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-09 16:18:43

东芝能源系统公司主导该项目,长州工业株式会社、电通信大学和金泽大学共同实施。该试验涉及将叠层的钙钛矿太阳能电池与铅稳定技术集成到户外测试模块中。该活动计划于2025年8月8日至2026年12月举行。

0.7495元/W,通威股份拟中标广西能源集团94.23MW组件来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-09 15:35:39

12月8日,来宾市兴宾区迁江镇古欧光伏发电项目光伏组件设备采购中标候选人公示,招标人为广西广投综合能源管理有限公司。要求所有组件应在2026年1月30日前完成供货,具体批次供货计划以甲方通知为准。

复旦大学赵岩&王洋&梁佳Nat Energy:厘米级无富勒烯锡基钙钛矿太阳能电池实现14.51%认证效率来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:33:49

富勒烯基电子传输层常用于锡基钙钛矿太阳能电池以实现高功率转换效率,但其存在成本高、合成复杂、电子迁移率低以及与钙钛矿相互作用有限等问题。该研究展示了非富勒烯ETL在锡基钙钛矿光伏中的潜力。研究亮点:高效率与大尺寸兼备:采用非富勒烯ETL材料P3,实现了小面积16.06%和大面积14.67%的高效率,且均通过第三方认证,为锡基钙钛矿太阳能电池的大面积化提供了可行路径。

朱宗龙等人EES:金属茂盐作为可调控掺杂剂提升钙钛矿太阳能电池效率来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:14:09

我们揭示了掺杂机制,并证明此类掺杂剂可将钙钛矿/OSC异质结处的空穴提取效率提升45%。使用金属茂盐掺杂剂的钙钛矿/OSC光活性层,相比使用传统LiTFSI基掺杂剂的薄膜,对湿气诱导降解的耐受性显著增强。显著增强器件界面稳定性与空穴提取金属茂盐掺杂剂及其反应副产物中性二茂铁能有效钝化钙钛矿表面,诱导能带弯曲并形成表面杂化态,从而提升空穴提取效率。

苏州大学袁建宇Nat. Commun.:原位熵配体工程实现高效率量子点太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:11:57

本文苏州大学袁建宇等人报道了一种高效的原位熵配体工程策略,使用双磷酸酯来提升有机-无机杂化FAPbI量子点的分散性和电荷传输性能。研究亮点:效率突破:认证效率达18.23%通过DEHP熵配体工程,量子点太阳能电池实现18.68%的最高效率,是目前报道的最高效率之一,彰显该策略在提升器件性能方面的强大潜力。

Joule:用可印刷碳阴极增强p-i-n型钙钛矿太阳能电池的可行性:极性反转的起源来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:10:16

可印刷的后电极是钙钛矿太阳能电池规模化应用的关键技术。碳电极在n-i-p结构中已广泛应用,但其在p-i-n结构中的应用因界面能量失配而受限。

天津大学叶龙AM:一种通用弹性体增韧剂用于解决高效有机太阳能电池的脆性问题来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:08:39

兼具高光电效率与机械弹性的有机太阳能电池对于可穿戴设备至关重要。本文天津大学叶龙等人引入一种广泛适用的策略,使用弹性体SEEPS,其通过精细调节与受体的相容性来实现OSCs的增韧。SEEPS诱导显著的次级弛豫以耗散应变能,使断裂应变提高超过11倍。

吴素娟&李永&刘治科AM:硫代羧酸盐介导的缺陷抑制与碘分子清除:实现22.16%高效稳定CsPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:57:01

AP中的硫代羧酸盐基团可强螯合欠配位Pb,钝化缺陷并抑制铅泄露;其含氮部分与I形成氢键,抑制碘空位形成。本工作证明了AP作为高效界面调控剂的有效性,并为稳定高效全无机PSCs的多功能分子工程提供了新思路。高效缺陷抑制与能级优化:AP处理显著提升薄膜结晶质量、降低陷阱态密度,并优化钙钛矿/空穴传输层能级对齐,实现高达22.16%的转换效率与1.29V的高开路电压。

JACS:π-共轭偶极结构:通过协同偶极叠加实现太阳能电池阴极修饰、欧姆接触与缺陷钝化来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:45:40

通过协同利用分子内偶极与锚定基团-金属电极间形成的偶极,Rh-Py可显著增强界面偶极矩,不仅有效强化内建电场,还优化了有机太阳能电池的欧姆接触,使其能量转换效率突破20%。此外,Rh-Py与Pb之间的强相互作用可有效钝化钙钛矿薄膜中的Pb缺陷。

李晓东&方俊锋AM:ITO纳米颗粒稳定倒置钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的自组装来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:43:55

近年来,随着自组装分子的应用,倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升,但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒,以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同,INPs上的OH基团键合稳定,能耐受溶剂冲洗和长期老化,从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。