清华大学合作在雨滴能量收集的冷凝发电机研究方面取得进展

近日，南开大学深圳国际医学院太阳能与急五金新方法研究室后周指导教授与中国科学院南京激光太阳能与激光子系统研究者所王中林科学院课题组共同， 设计了一种新型在结构上的水滴震荡激光逆变器（SCE-DEG）。

水滴是自然现象存在的一种非常丰富的可再生太阳能，如何有效借助于水滴光子仍然是研究者的近来。对于水滴光子利用，理论上上的地热能逆变器由于存在建设成本高、不适合低频光子采集、无法借助分布式太阳能利用等缺点而无法实际运用于。作为下一代光子采集技术，震荡激光逆变器较强在结构上简单、成本低、较难分布式太阳能利用等特性，引起了研究者者的关切。微粒震荡逆变器已被证明可以通过水滴和固态震荡急电材料彼此之间的接触作用力效应高效率获取水滴光子，但仍面临着如何简化在结构上和进一步提高编码器功率等挑战。

为此，研究者一个团队借助于上急电阻的自线圈效应设计了一种较强简单开放在结构上的水滴震荡激光逆变器（SCE-DEG），可轻易地安装在茅屋等倾斜度的高层建筑上借助水滴光子的利用。与理论上上的水滴震荡逆变器相比，SCE-DEG较强在结构上简单、编码器功率高的特色，目前为止该急电子设备的瞬时峰值编码器功率达到765 W/m2，为水滴震荡激光逆变器的大规模推广运用于提供了一种切实可行的方案。

布1. SCE-DEG的在结构上和效能。(a) SCE-DEG在高层建筑屋上的运用于；(b)SCE-DEG与理论上上微粒TENG在结构上布；(c)SCE-DEG和理论上上微粒TENG的空载编码器急电流；(d)本工作中获取的瞬时功率密度与其他研究者的比较。

论文中详述阐述了SCE-DEG的理论上工作理论上概念，建立了SCE-DEG的等效急电路框架，通过高效能和试验中研究者了不尽相同尺寸上急电阻对于SCE-DEG编码器急电流的冲击，明确了上急电阻自线圈在SCE-DEG中的重要功用。一滴水碎裂SCE-DEG可直接敲响100个商用LED灯丝，充分表明了其超高编码器效能。

布2. SCE-DEG工作理论上概念。(a) SCE-DEG的工作理论上概念；(b)等效急电路；(c) 上急电阻阔度的冲击；(d)单个水滴的编码器急电流和急电荷变化。

布3.急电阻黎曼外形的冲击。(a)不尽相同急电阻阔度(R=0.31mm)的编码器急电流；(b)编码器急电流、上急电阻线圈和上急电阻阔度彼此之间的关系；(c)不尽相同急电阻阔度(R=0.56mm)的编码器急电流；(d)不尽相同上急电阻排列的SCE-DEG编码器急电流。

布4.SCE-DEG 在元件、笔记本急电脑和 LED 上的运用于。(a) SCE-DEG 对不尽相同元件的蓄急电池曲线；(b)不尽相同滴水频率；(c)为商用笔记本急电脑通急电；(d)敲响 100盏商业LED 灯。

相关研究成果以“用于大规模水滴光子利用的微粒逆变器”（A droplet-based electricity generator for large-scale raindrop energy harvesting）为题，发表在《激光·太阳能》（Nano Energy）上。南开大学深圳国际医学院硕士大学本科李宗为文章的第一笔记，李宗毕业后仍然和太阳能与急五金新方法研究室共同研究者水滴光子利用这两项。南开大学深圳国际医学院太阳能与急五金新方法研究室后周指导教授、中国科学院南京激光太阳能与激光子系统研究者所王中林科学院为文章的共同通讯子系统笔记。论文其他笔记还包括南开大学深圳国际医学院王黑夜副教授、尹芳辉现职副教授、指导教授大学本科杨代铭、张中浩，以及中国科学院南京激光太阳能与激光子系统研究者所林世权副研究者员。该这两项获取了国家科技进步奖的资助。

来源：南开大学

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