西班牙塞维利亚材料科学与技术研究所（ICMS）的科研团队开发出一种新型混合钙钛矿太阳能电池，能够同时利用太阳光和雨滴来产生电能。这种设备结合了光伏效应和摩擦电效应，钙钛矿组件负责将太阳辐射转化为电力，而雨滴冲击则通过摩擦电机制生成额外能量。

摩擦电效应在两种不同材料接触后分离时发生，导致电子转移和电荷差，从而产生电压。当水滴撞击特定聚合物表面时，这种效应可被电极捕获为电脉冲。研究的关键在于一种氟化聚合物层（CFₓ层），它封装并保护钙钛矿层免受湿气影响，增强疏水性，同时保持摩擦电特性。该层具有超过90%的光学透明度，确保光伏性能不受损害。

CFₓ层在真空环境中通过等离子体技术于室温下沉积，几乎不改变太阳能电池的效能，最佳效率可达17.9%。针对摩擦发电，团队优化了CFₓ层的化学成分，在一个变体中，雨滴驱动的装置实现了高达110V的开路电压和约4 mW/m²的最大功率密度。

在混合配置中，系统在0.5个太阳光照下达到11.6 mA/m²的短路电流密度，单次雨滴冲击电压峰值最高为12V。演示中，混合钙钛矿太阳能电池为超级电容器充电，配合升压转换器，实现了红色LED灯带的持续运行。充电速度主要依赖太阳能电池，摩擦发电机提供补充，但规模化应用前景仍需进一步评估。

这项研究是欧洲研究委员会（ERC Starting Grant）资助的3DScavengers项目和欧盟下一代基金共同资助的Drop Ener项目的一部分，成果已发表在《Nano Energy》期刊上。