太陽能正在崛起。近年來，許多技術(shù)進步使太陽能電池變得非常高效和廉價。一個很大的缺點是，下雨的時候太陽能電池不能發(fā)電。然而，這種情況可能會改變:在《AngewandteChemie》雜志上，我國研究人員現(xiàn)在介紹了一種制造全天候太陽能電池的新方法，這種電池由陽光和雨滴觸發(fā)。

為了將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，來自我國海洋大學(xué)(青島)和云南師范大學(xué)(昆明)的研究小組開發(fā)了一種高效染料敏化太陽能電池。為了讓雨水也能發(fā)電，他們在電池上涂了一層更小的石墨烯薄膜。

石墨烯是一種二維形式的碳，其中原子以蜂窩狀排列。石墨經(jīng)過氧化、剝落和隨后的還原，很容易制備。石墨烯的特點是其不尋常的電子特性:它導(dǎo)電，并且富含電子，電子可以在整個石墨烯層中自由移動(離域)。在水溶液中，石墨烯可以將帶正電的離子與其電子結(jié)合(路易斯酸堿相互用途)。這一特性在石墨烯基工藝中用于去除溶液中的鉛離子和有機染料。

這一現(xiàn)象啟發(fā)了唐群偉的研究人員使用石墨烯電極從雨滴的沖擊中獲取能量。雨滴不是純凈水。它們含有分解成正離子和負離子的鹽。帶正電的離子，包括鈉離子、鈣離子和銨離子，可以與石墨烯表面結(jié)合。在雨滴與石墨烯的接觸點，水被富集成正離子，石墨烯被富集成離域電子。這就出現(xiàn)了由電子和帶正電離子組成的雙層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)被稱為偽電容器。與此現(xiàn)象相關(guān)的電勢差足以出現(xiàn)電壓和電流。