苏州大学利用摩擦起电原理 让太阳能板雨天也能运作

太阳能顾名思义，即是将太阳光与热来转换成能量，必须要在有阳光的情况下才能运作。但苏州大学纳米科学技术院打破这项限制，研发一种新型混合太阳能板，结合太阳能板与纳米摩擦发电机(TENGs)，让太阳能板在晴天与雨天都可以发电。

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。

苏州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。