西班牙研究團隊開發新型鉛鈣礦裝置 同時利用雨水與陽光發電

由西班牙塞維利亞材料科學研究所(ICMS)的研究人員開發的以鈣鈦礦為基礎的混合設備,可以在雨天和陽光下同時運作,克服了在多雲情況下使用太陽能電池的挑戰。根據新聞稿的說法,這項創新有望提升物聯網(IoT)和用於監測建築物及環境條件的戶外傳感器的部署。太陽能電池技術的進步使得我們達到了這一時刻,巨型太陽能發電廠利用太陽能產生無碳電力。然而,我們只能利用從太陽接收到的一小部分能量。因此,研究人員正在研究鈣鈦礦材料,這些材料承諾比傳統太陽能電池具有更高的能量轉換效率。儘管鈣鈦礦的高效率和低成本使其成為首選,但這些電池的可靠性問題仍然存在。ICMS的這項創新,利用鈣鈦礦太陽能電池在陽光和雨水中運作,解決了這一缺陷。

ICMS的研究人員創建了一種薄膜,這種薄膜不僅保護鈣鈦礦電池,還能從落下的雨滴中產生電力。該團隊使用等離子體技術製造這種厚度不超過100納米的薄膜。相比之下,普通人類頭髮的厚度約為80,000納米。這種極薄的薄膜發揮了雙重作用,首先,作為封裝材料保護鈣鈦礦電池的化學組成,同時提高其光吸收能力。此外,這一層還像是一種摩擦電表面,能將動能轉換為電能。在ICMS設施進行的實驗中,研究人員發現單個雨滴可以產生110伏的電位差,足以為小型便攜設備提供電力。

ICMS的研究人員卡門·洛佩斯在新聞稿中表示:「我們的工作提出了一種先進的解決方案,將鈣鈦礦太陽能電池光伏技術與薄膜配置的摩擦電納米發電機相結合,從而展示了實施這兩種能量收集系統的可行性。」傳統的太陽能電池在陽光明媚時表現良好,但在多雲的日子裡,它們的性能和輸出會下降。在一些降雨時間較長的地區,這可能成為其採用的主要障礙。通過開發一種能在雨中和陽光下運作的設備,ICMS的研究人員幫助克服了各種應用中的能源自給問題。

研究人員建議,他們的創新可以幫助為各種設備供電,例如LED電路,即使在水中浸泡的情況下也能運作,並幫助鈣鈦礦太陽能電池面對溫度和濕度的波動。研究人員在一篇論文中寫道:「我們的研究突顯了由等離子體技術沉積的塗層作為多功能解決方案的潛力,這些塗層保護敏感的能源設備,並開發出能從不同環境來源收集能量的系統,例如混合太陽雨面板,稱為雨面板。」該研究還可能幫助為在大型結構(如橋樑)上使用的戶外傳感器,以及用於預測天氣或精準農業的環境傳感器供電。物聯網(IoT)行業也將從這項研究中受益。該研究結果已發表在《Nano Energy》期刊上。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。