太阳电池在降雨等偏暗环境下的发电效率偏低是阻碍其发展的重要因素之一，尤其在南方多雨城市，太阳能发电受到了不小的制约。
在2017年全国科技活动周暨北京科技周主场，中科院北京纳米能源与系统研究所展示的“雨滴薄膜发电”技术，瞄准了这一痛点，把降雨也利用起来发电。
在现场，研究人员搭建了一个简易木屋，在木屋房顶铺设了雨滴薄膜发电材料——纳米薄膜，并构建了一个封闭电路，用淋浴设备模拟雨滴落在薄膜上。此时，连接了薄膜的LED灯亮了起来。如果在雨滴薄膜下面铺上太阳能板，无论晴天还是雨天都可以发电。
“雨滴发电利用了国际领先的高分子纳米薄膜雨水发电技术，纳米薄膜做成透明状后，透光率可达到90%以上，将其铺设在太阳能电池板上，即可成为下雨时雨滴发电、晴天时太阳能发电的复合能源。”5月20日，在现场，中科院北京纳米能源与系统研究所所长王中林向公众介绍。
“薄膜分为两层，雨水滴到薄膜上之后，两层材料会有一个接触，表面就能通过摩擦感应电荷。雨水不是纯净水，是带电荷的，通过接触之后，一层薄膜吸附正电，另一层薄膜带负电，这就产生了电压，与封闭的回路连接，就产生了电流。”在现场讲解的研究员赵雪娇向记者介绍。
雨滴发电产生的电量多少还在进一步研究中。根据王中林在《自然》发表的论文，通过理论计算，目前另一种以摩擦生电为技术原理的水波能发电装置，一个山东省面积大的薄膜，可以满足当下全球供电需求，但从理论到实际，还有较长的路要走。
雨滴发电稳定性实际上还跟降雨是否持续有关。如果雨持续降下，电流持续不断;如果雨是间断的，那么产生的就是脉冲电流，难以稳定续航。因此，研究团队针对摩擦生电不稳定的情况，专门研究了相应的电路——先把电收集到一个电容器，再导出形成直流稳压的电流，能量转化率可达85%。
根据中科院纳米所的设想，雨滴发电和水波能发电可能会在5年走向产业化，让一些设备实现自供能。以气象观测站为例，在一些多降雨的林区或偏远地区架设气象站，通电、维修都不是很方便，如果雨滴薄膜发电供电稳定，就是一个很好的供电选择。
“关键是提高功率和稳定性，还有材料怎么封装更加有效。”赵雪娇介绍。目前，雨滴发电的功率与太阳能相比还是有差距的，如果能进一步提高功率，太阳能目前应用的场景，雨滴发电都能使用。两种方式结合效率会更高。
关于中国科学院北京纳米能源与系统研究所
中国科学院北京纳米能源与系统研究所是为落实对中组部关于高端人才引进计划和开展创新研究于2012年由中国科学院和北京市联合共建的新研究单元。研究所根据学科布局和主要研究方向，将设立材料物性、微纳能源、微纳系统、压电电子学、压电光电子和耦合传感等6个研究部。目前王中林院士任所长以及首席科学家。
关于2017年全国科技活动周
2017年全国科技活动周以“科技强国、创新圆梦”为主题，于5月20日至27日举行。今年全国科技活动周暨北京科技周现场，集中展示了科技扶贫精准脱贫成果、与人民生活息息相关的科技创新产品，以及全国优秀科普展教品、科普作品等。全国科技活动周自2001年以来已连续举办16届，累计参与公众超过13亿人次，成为一项公众参与度最高、覆盖面最广、社会影响力最大的全国性科普品牌活动。
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