當雨滴從雲層中降落時，會產生少量能量，這些能量可以被捕獲並轉化為電能。這一過程可以看作是水力發電的小型化形式，即利用水流的動能來發電。一些研究人員認為，從降雨中收集的能量可以作為一種可行的可持續清潔能源。然而，在更大範圍內推廣這項技術已被證明具有挑戰性，從而限制了其實際利用。

為了收集雨滴能量，一種名為摩擦納米發電機（TENG）的裝置利用液固接觸電化技術，成功地從雨滴中收集了電能。這項技術還成功地從波浪和其他形式的液固摩擦發電中獲取能量。

然而，基於液滴的TENG（D-TENGs）在技術上受到限制，無法將多個此類面板連接在一起，從而降低了整體功率輸出。最近發表的一篇論文概述瞭如何仿照太陽能電池板陣列對D-TENG 電池板進行建模，從而更有效地收集雨滴能量，擴大其應用範圍。

該論文發表在6月29日的《iEnergy》雜誌上。

“儘管D-TENG具有超高的瞬時輸出功率，但單個D-TENG仍難以為兆瓦級電氣設備持續供電。因此，實現多個D-TENG 的同時利用非常重要，”清華大學深圳國際研究生院教授宗力說。”參照太陽能電池板的設計，將多個太陽能發電單元並聯起來為負載供電，我們提出了一種簡單有效的雨滴能量收集方法。”

當連接多個D-TENG 時，電池板的上電極和下電極之間會產生意外耦合電容。這種意外耦合電容會降低D-TENG 陣列的功率輸出。為了減少這一問題的影響，研究人員提出了橋式陣列發電機，利用陣列下電極來減少電容的影響。

當雨滴落在電池板表面時，一種稱為摩擦化（triboelectrification）的過程會產生並儲存雨水的能量。當雨滴落在面板表面（稱為FEP 表面）時，雨滴帶正電，FEP 表面帶負電。”每個水滴產生的電荷量很小，FEP 表面的電荷會逐漸消散。在表面停留很長時間後，FEP 表面的電荷會逐漸累積到飽和狀態，此時，FEP 表面電荷的消散速度與液滴每次撞擊產生的電荷量達到平衡。”

為了證明橋式陣列發生器與陣列下電極的成功結合，研究人員將傳統的D-TENG 與橋式陣列發生器進行了比較。研究人員還比較了採用不同尺寸下電極的橋式陣列發生器的性能。研究人員還對面板的厚度進行了研究，以確定其是否會對功率損失產生影響。增加FEP 表面厚度會降低耦合電容，同時保持表面電荷密度，這兩點都能提高橋式陣列發電機的性能。

當開髮用於雨滴能量收集的橋式陣列發生器並利用陣列下電極和橋式回流結構時，雨滴收集板可能是相互獨立的。這意味著可以減少意外的功率損耗。橋式陣列發電機的峰值功率輸出比相同尺寸的傳統大面積雨滴能源高出近5 倍，達到每平方米200 瓦，充分顯示了其在大面積雨滴能源收集方面的優勢。這項研究成果將為大面積雨滴能量收集提供一個可行的方案。