A High‐Performance Integrated Solar‐Driven Evaporator‐Triboelectric Nanogenerator Hybrid System for Simultaneous Water and Electricity Harvesting

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作者
Huiru Zhao,Qinyi Ren,Yinxia Zheng,Nan Sun,Xiao Shen,Wei Zhu,Ruiyuan Liu,Haoxuan Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (21)
标识
DOI:10.1002/adfm.202522614
摘要

Abstract The integration of solar‐driven interfacial evaporation and energy harvesting technologies offers a transformative approach for simultaneously generating freshwater and electricity. However, existing systems remain limited by incomplete utilization of the energy available during desalination processes and by the instability of droplet‐based electricity generation, which typically depends on uncontrollable environmental sources such as rainfall or fog. Herein, a high‐performance all‐in‐one hybrid platform is reported by coupling a bioenzyme‐treated wood aerogel solar evaporator with a fiber‐based triboelectric nanogenerator to stably harvest both solar thermal and condensate droplet kinetic energies. This system achieves a record‐high evaporation rate of 12.88 kg m‐ 2 h −1 , delivering 11.96 kg m − 2 day −1 of freshwater under 1 sun illumination. The nanogenerator delivers an open‐circuit voltage of 19.99 V and a short‐circuit current of 997.94 nA. These are far exceeding the performance of state‐of‐the‐art hybrid devices utilizing hydroelectricity, thermoelectricity, salinity gradient energy, or triboelectricity mechanisms. This work demonstrates a scalable, sustainable, and self‐powered solution for decentralized cogeneration of water and electricity, paving the way for next‐generation off‐grid resource platforms.
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