Група вчених з Інституту матеріалознавства Севільї в Іспанії розробила гібридний пристрій, який фактично “живиться” дощем. Науковці нанесли спеціальну, “тефлоноподібну” плівку завтовшки 100 нанометрів (100 мільярдних часток метра) на високоефективний сонячний елемент та почали виробляти електрику.
Проведені дослідження показали, що при потраплянні краплі дощу нове покриття може генерувати пікову напругу холостого ходу до 110 вольт. Втім, цього вистачає, щоб підтримувати роботу малопотужної електроніки без використання акумулятора.
Вийшла ефективна панель, яка збирає світлову енергію за хорошої сонячної погоди та кінетичну енергію крапель води, які падають під час дощу, – розповідає кандидат географічних наук Ігор Кібальчич. –
При взаємодії зі спеціально обробленою поверхнею, крапля ковзає по ній, через що виникає сила тертя і накопичується різниця потенціалів. Крапля залишає на поверхні позитивні заряди, в той час як сама поверхня виявляється від’ємно зарядженою. Накопичений заряд акумулюється та перетворюється на електроенергію
Покривають плівку за кімнатної температури та без використання хімічних елементів. Це робить виробництво екологічним та зручним.
Товщина покриття складає всього 100 нанометрів, але виконує відразу три функції. По-перше, служить захисним гідрофобним шаром, збільшуючи кут контакту з водою до 110°. Це допомагає практично вдвічі підвищити стійкість фотоелемента до вологи.
По-друге, покриття зменшує відбиття (альбедо) і пропускає більше 90% світлового потоку до активного шару елемента. Одночасно воно працює як крапельний трибоелектричний наногенератор. Коли крапля дощу падає на поверхню і зісковзує з неї, виникає тертя, яке створює електричний потенціал
Фізики провели випробування на стійкість пристрою, зануривши його у воду. При цьому воно зберігало працездатність більше 15 хвилин, тоді як незахищені елементи виходили з ладу майже миттєво. Однак на відкритому просторі навіть через 10 днів впливу високої температури та вологості герметизовані сонячні елементи зберегли понад 50% своєї початкової ефективності.
Нова технологія поки що не може замінити великі кремнієві сонячні панелі на дахах будинків.
Розробку можна використовувати у сільському господарстві та “розумних” містах. Наприклад, технологія буде зручною для систем моніторингу чи автономного допоміжного освітлення, відеоспостереження тощо