它由一系列相连的光伏板组成,每个光伏板都直接位于一层水凝胶的顶部。面板和凝胶形成一个向下倾斜的金属盒子的盖子,底部有一个喷嘴。晚上,打开盒子,让水凝胶吸收空气中的水分。白天,盒子是关闭的。光伏板暴露在阳光下即可发电。阳光还会导致面板和下面的水凝胶升温。
结果,吸收的水从凝胶中蒸发并凝结在面板的背面。当液态水流下面板时,它会带走多余的热量,提供冷却效果,使面板的运行效率提高9%。然后水流入金属水箱的底部并从出口流出,可以收集起来用于灌溉或用于饮用。
去年六月,科学家们在沙特阿拉伯的沙漠中对该系统进行了为期两周的小规模测试。该装置使用了“学生课桌顶”大小的光伏板和一层水凝胶,总共产生了1,519 瓦时的电力和约2 升的水。这些水被用来灌溉种植在塑料种植箱中的60 颗菠菜种子,其中57 颗发芽并长到18 厘米(7 英寸)高。
该研究的资深作者王鹏教授表示:“确保地球上的每个人都能获得清洁水和负担得起的清洁能源是联合国制定的可持续发展目标的一部分。” “我希望我们的设计能够成为一个分散的电力和供水系统,为家庭提供照明,为农作物提供水源。”
有关这项研究的论文最近发表在期刊《细胞报告物理科学》 上。