團隊巧妙運用等離子體技術(shù),在鈣鈦礦電池表面沉積了一層約100納米厚的保護薄膜。這層薄膜具有雙重功效。一方面,它能保護電池化學(xué)性能,增強其光吸收能力;另一方面,其表面能通過摩擦接觸生電,將雨滴動能瞬間轉(zhuǎn)化為電流。
實驗顯示,單個雨滴撞擊即可激發(fā)出高達110伏的電壓,足以點亮小型便攜設(shè)備。該涂層不僅生產(chǎn)過程綠色可擴展,還展現(xiàn)出驚人的環(huán)境耐受性。即便浸入水中,該設(shè)備也能持續(xù)為LED電路等簡單電子設(shè)備供電,讓太陽能電池板在濕度與溫度應(yīng)力循環(huán)的極端環(huán)境中泰然處之。
團隊表示,最新進展巧妙地將鈣鈦礦光伏技術(shù)與薄膜摩擦電納米發(fā)電機融為一體,證實了兩種能量收集系統(tǒng)兼容的可行性,提出了一種“日雨共生”的創(chuàng)新方案。當(dāng)陰雨天削弱太陽能板效率時,雨水仍可為戶外便攜及無線電子設(shè)備提供全天候的能源,為開發(fā)戶外自主電子系統(tǒng)開辟了新途徑。
這一技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,從環(huán)境傳感器(監(jiān)測濕度、雨水、污染)、結(jié)構(gòu)傳感器(守護橋梁、建筑),到氣象站、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),乃至城市中的智能標(biāo)牌、自主輔助照明及監(jiān)控系統(tǒng),甚至偏遠地區(qū)的海洋站等分布式能源布局,都將從中受益。
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