دع لوح الشمس يعمل في يوم ممطر
الطاقة الشمسية ، كما يوحي الاسم ، هي تحويل ضوء الشمس والحرارة إلى طاقة والعمل تحت ضوء الشمس. لكن معهد علوم وتكنولوجيا النانو في جامعة سوشو قد كسر هذا التقييد لتطوير لوحة شمسية هجينة جديدة ، جنبًا إلى جنب مع الألواح الشمسية ومولدات الاحتكاك النانوي (TENGs) ، للسماح للألواح الشمسية بتوليد الكهرباء في كل من الأيام المشمسة والممطرة.
يعتمد مولد الاحتكاك النانوي (TENGs) على مبدأ رفع الاحتكاك ، مما يسمح بفرك جسمين مختلفين مع بعضهما البعض ، بحيث يمكن نقل الشحنة إلى طاقة وتشكيل جهد. ولأن قوة الاحتكاك يمكن استخدامها في الموصل والعازل ، يمكن استخدام الأشياء الشائعة في الحياة مثل الملابس والإطارات والورق كمواد كهربائية.
لذلك يريد الفريق الاستفادة من الطاقة الحركية الاحتكاكية بين قطرة المطر والطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء ، وتصميم نظام أفضل لحصاد الطاقة. في الماضي ، كانت هناك أيضًا دراسات أرادت الاستفادة بشكل جيد من احتكاك مياه الأمطار ، لكن المعدات المصنعة غالبًا ما كانت معقدة وضخمة.
الباحثون في جامعة سوشو لديهم طبقتان من البوليمرات الشفافة على الألواح الشمسية ، وهما بولي - اثنين - ميثيل سيلوكسان (بولي دايميثيل سيلوكسان) وبوليمر موصل PEDOT: PSS. الطبقة العليا من البولي (اثنان من ميثيل سيلوكسان) هي واحدة من المواد الاحتكاكية. إن طبقة PEDOT: PSS أدناه هي القطب الشائع للوحة الشمسية ومولد الاحتكاك النانوي. لا يمكن أن يقلل البوليمر من انعكاس الضوء فحسب ، بل يعزز أيضًا كفاءة توليد الطاقة.
عندما يبدأ هطول الأمطار ، سيبدأ مولد الاحتكاك النانوي في العمل ، وستكون مادة PEDOT: مادة PSS مسؤولة عن نقل الكهرباء إلى الألواح الشمسية ، وتكون طبقتا البوليمر شفافة ، ولا يزال بإمكانهما الحصول على الطاقة من الشمس في أيام مشمسة.
وفقًا للبيانات ، فإن تيار الدائرة القصيرة للجهاز هو 33nA والجهد الكهربائي للدائرة المفتوحة 2.14V ، على الرغم من أن القيمة ليست عالية ، فإنه يثبت أن المفهوم يمكن أن يكون عمليًا ويمكن دراسته باستمرار. قال الفريق إن الجهاز الجديد يتمتع بمزايا أكثر من الألواح الشمسية TENGs السابقة ، وهي أبسط في التصميم وأصغر حجمًا وأسهل في الصنع.