上海交大沈道智/朱利民团队 EES：太阳能辅助湿气混合发电器件

该研究针对传统湿气发电机输出功率低、依赖湿度梯度，以及太阳能电池受限于光照条件的问题，提出了一种太阳能辅助湿气混合发电机（MEG–SC）。研究目的是通过将两种互补能源高效耦合，实现全气候、高输出的自驱动器件。器件采用三明治结构：上层为半透明TiO₂光伏层捕获阳光，下层为高吸湿性双交联离子导电水凝胶（PLPP）吸收水汽并驱动离子迁移，中间为激光图案化共享碳电极。太阳能产生的废热加速水凝胶表面水分蒸发，维持湿度梯度，使湿气发电有效工作延长100%以上。在标准光照和60%湿度下，单电池峰值功率密度达0.37 mW/cm²；在模拟全球四种典型气候下均能稳定输出0.48-0.7V。集成12个单元可输出超9V电压、15mA电流。演示中，3×3阵列成功驱动可穿戴定位系统向手机发送信号。结论表明，该研究解决了湿气发电机输出功率低的问题，并提供了全气候协同能量收集的新范式，为自供电物联网和可穿戴设备开辟了新路径。