基于水滴的发电机是新兴的水力发电技术，通过水和纳米材料之间的强烈相互作用从水循环中获取能量。然而，由于其驱动力（蒸发或渗透）不明确以及不理想的反向扩散电流，此类器件表现出较差的电流性能。

在此，苏州大学Xiaohong Zhang，Ruiyuan Liu通过毛细管渗透感应的水滴型水力发电装置被制造成具有由带负电和带正电的材料形成的类二极管异质结组成的不对称结构。

文章要点

1）该器件在室温和 65 °C 下分别产生 160 和 450 μA cm⁻² 的电流密度。异质结实现了12的整流比，有效抑制了浓度差引起的反向电流。这导致 1000 秒内电荷积累改善约 60 mC cm⁻²，这是在控制设备中观察到的值的三倍。

2）当装置面积增加到 6 cm² 时，电流线性增加到 1 mA，从而证明了发生器的放大潜力。流动势的驱动力主要是毛细管渗透，并且以前没有观察到整流。

所提出的构建类离子二极管结构的方法为提高发电机性能提供了新的策略。

参考文献

Kun Ni, et al, Ion Diode-like Heterojunction for Improving Electricity Generation from Water Droplets by Capillary Infiltration, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202305438

https://doi.org/10.1002/adma.202305438