气凝胶-水凝胶光热水伏组件

全天候发电

昼夜双机制协同，光热蒸发与离子梯度共同驱动，发电密度较单一组分提升近27倍。

Zechang, Ming · Zhang, Jiwei · Weikang, Li · Wang, Shuang · Zhang, Yufan · Zhang, Tao · Zijie, Zhou · 张月 · 熊佳庆

Advanced Materials 2025

具体参数

发电密度

{'zh': '56.86', 'en': '56.86'} µW cm⁻²

水蒸发速率

{'zh': '2.75', 'en': '2.75'} kg m⁻² h⁻¹

发电密度提升幅度

{'zh': '2669', 'en': '2669'} %

技术优势

发电密度提升近27倍

引入热敏水凝胶后，离子浓度梯度与光热蒸发协同作用，使功率密度达到 56.86 µW cm⁻²。

夜里也能发电

夜间依靠磺酸基增强的离子浓度梯度持续输出，摆脱对光照的依赖。

海水淡化速率够用

蒸发速率 2.75 kg m⁻² h⁻¹，搭配发电功能，可同时产净水与电力。

应用场景

• 水伏发电：替代依赖光照或机械运动的水伏方案，实现全天候稳定供电。
• 自供能传感器：用环境水能直接驱动传感器节点，省去电池更换。
• 海水淡化：同时产净水和电，适合离网海水淡化场景。
• 海上农业：为海上温室提供自灌溉和自供能环境监测。