关于物理中的能~....````

1． 低碳经济，即low-carbon economy。网络百科全书维基百科收录有low-carbon economy词条，其篇首第一句话如下：A Low-Carbon Economy (LCE) or Low-Fossil-Fuel Economy (LFFE) is a concept that refers to an economy which has a minimal output of greenhouse gas (GHG) emissions into the biosphere, but specifically refers to the greenhouse gas carbon dioxide.值得说明的是，虽然目前网络搜索结果显示，“低碳”的英文有的写成low carbon，有的写成low-carbon，但总体上说还是使用连字符号的居多，如美联社12月7日关于哥本哈根联合国气候变化大会召开的新闻报道中有这么一句话：On the sidelines, climate activists competed for attention to their campaigns on deforestation, clean energy and low-carbon growth。

2． 碳足迹，即carbon footprint。简单地说，碳足迹是用来衡量我们在日常生活中消耗的二氧化碳的一种方式。无论是开车上班、乘飞机旅行，还是使用电灯、电脑，我们都消耗石油、煤和天然气等化石燃料。这些化石燃料在燃烧时，会排放出诸如二氧化碳之类导致地球变暖的温室气体。对于carbon footprint，维基百科有如下定义：A carbon footprint is "the total set of greenhouse gas (GHG) emissions caused by an organization, event or product". For simplicity of reporting, it is often expressed in terms of the amount of carbon dioxide, or its equivalent of other GHGs, emitted. 相关表达见如下例句：A new purpose-built office complex that will offer eco-friendly accommodation across 66,250 square feet is under construction in Wales. It is reported that the Cardiff Waterside project, entitled 3 Assembly Square, forms part of a £140 million construction project and will aim to offer business in the area an environment that has a lower carbon footprint than traditional office space. 上述句子的背景是，英国政府成立了一个The Low Carbon Building Programme (LCBP)，即低碳建筑计划，维基百科解释说，LCBP is a Government programme in the United Kingdom administered by BERR (formerly the DTI). It offers grants towards the cost of installing domestic microgeneration technologies and larger scale distributed generation installations for public buildings and businesses, provided energy conservation standards are also met.

3． 低碳技术，即low-carbon technology，这是发展低碳经济，倡导低碳生活的关键之关键，相关例句如下：The Carbon Trust today launched a new 10m pounds low carbon technology investment joint venture to help UK companies develop new low carbon technologies in China. The new joint venture is a partnership with the Carbon Trust and the China Energy Conservation Investment Corporation (CECIC) to develop and deploy low carbon technologies in China.专家指出，低碳技术将成为国家核心竞争力的一个标志——谁掌握了先进的低碳技术，谁就拥有了核心竞争力。低碳技术的面很广，大的技术类型包括节能技术、无碳和低碳能源技术、二氧化碳捕捉与埋存技术，还包括人类可以利用、可以展望到的低碳技术，如核能、风能、太阳能、生物质能、二氧化碳捕捉埋存等相关技术，其中的关键词就是低碳能源（low-carbon energy），如The world will need to spend an additional $10.5 trillion in the next two decades on energy efficiency and low-carbon energy to avoid runaway climate change, according to the International Energy Agency (IEA)。

4． 低碳发展，即low-carbon development/growth，经济发展的一种全新概念与模式。请看如下句子：China has issued a report saying the country is expected to realize by 2050 a low carbon development, featuring low energy demand and carbon dioxide output.

5． 低碳生活方式，即low-carbon lifestyle，检索发现，这一词语已成为网络新宠，这是因为我国的大都市已经诞生了“低碳一族”，他们每天使用传统的发条闹钟，取代电子闹钟；在午休和下班后关掉电脑和平板显示器；一旦不用电灯、空调，随手关掉；手机一旦充电完成，立即拔掉充电插头；选择晾晒衣物，避免使用滚筒式干衣机；用在附近公园中的慢跑取代在跑步机上的45分钟锻炼；用节能灯替换60瓦的灯泡；不开汽车改骑自行车……简而言之，“低碳生活”方式可以理解为减低二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。而“低碳一族”正以自己生活细节的改变证明：气候变化已经不再只是环保主义者、政府官员和专家学者关心的问题，而是与我们每个人息息相关。在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式！相关英语表达见如下例句：（1）A one-year carbon emission reduction program proposed by China's Ministry of Environmental Protection (MEP) was started here Wednesday, on World Earth Day, to encourage citizens nationwide to adjust their lifestyle and live a "low-carbon" lifestyle. A low-carbon lifestyle covers many aspects of modern life, such as transportation, home heating, and holiday travel, which can be conducted in a way that gives the maximum reduction of personal carbon emissions. /（2）As the Copenhagen Climate Conference is drawing near, more and more debate about low-carbon lifestyle come forth. /（3）Just this year, the low-carbon lifestyle, or Lifestyle of Health and Sustainability (LOHAS), suddenly became trendy in China, particularly among young urbanites, Lin said. 与“低碳生活方式”相关的说法还有“低碳生活”，即low-carbon life，相关搭配就是lead a low-carbon life，如http://www.lowcarbonlife.net/网站就专门介绍各种低碳生活的小贴士。因为“低碳经济”提出的大背景是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战，因此，“低碳生活方式”还可以表达为 climate-friendly lifestyles，见http://www.edf.org/page.cfm?tagID=20927网站，该网站介绍了低碳生活的三大贴士（Tips for a Healthy, Low-Carbon Life），有兴趣的读者不妨一读。

传统的矿物燃料例如石油、天然气和煤，都属于不可再生资源，且燃烧时会释放出大量二氧化碳，引起温室效应，破坏生态平衡。因此，在新技术与新材料的基础上，人类开始利用清洁环保、生态友好、可再生的新能源，例如：太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等等。

太阳能是最具代表性的新能源之一，具有极高的开发和利用价值，其优势包括：清洁、环保、可再生、易获取、低成本等。目前最常见的太阳能利用方式就是太阳能发电，其中太阳能电池扮演了关键角色。在之前的文章中，笔者介绍过多个与太阳能电池相关的创新研究进展。

（图片来源：维基百科）

然而，在利用太阳能电池发电方面一直存在一个制约因素：阴雨天气条件会严重影响发电量。在经常下雨的地区，太阳能电池可能并不是一个好选择，因为阴云密布阻挡了阳光，从而影响了太阳能电池的发电量。

创新

近日，中国苏州大学功能纳米与软物质研究院孙宝全教授课题组与孙旭辉教授课题组合作在《ACS Nano》上发表论文，将太阳能电池与摩擦电纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator, TENG）相结合，开发出一种混合型太阳能电池，它既可以利用阳光发电，也可以利用雨滴发电。

技术

摩擦电纳米发电机，读过笔者文章的朋友一定都不会陌生，之前的文章例如：《新型摩擦电纳米发电机：可利用人体运动实现无线供电！》、《新型摩擦电纳米发电机：灵感来源于中华传统剪纸！》、《可穿戴设备通过人体运动供电，可行吗？》、《可贴到皮肤上的金标签：利用人体运动发电！》都介绍过有关摩擦电纳米发电机的研究成果。

简单说，摩擦电纳米发电机是通过采集我们周围的机械能发电，例如利用弯曲手指或者跑步等人体运动的能量。

（图片来源：《纳米能源》）

摩擦电纳米发电机的发电原理是什么？

由于摩擦起电效应，在摩擦电纳米发电机的内部电路中，两个摩擦电极性不同的材料薄层之间会发生电荷转移，在二者之间形成电势差；在摩擦电纳米发电机的外部电路中，电子在电势差驱动下，在摩擦电材料层背面的“两个电极之间”或者“电极与地之间”流动，从而平衡这个电势差。

之前的许多有关摩擦电纳米发电机的研究，都是想利用人体运动的能量发电。然而，苏州大学的科研人员却利用了雨滴的能量发电，他们将摩擦电纳米发电机集成到太阳能电池中，让太阳能电池在雨天也能有效发电。之前，也有一些类似的研究在太阳能电池中添加了赝电容或摩擦电纳米发电机（TENG），但这些设备往往非常笨重且难以制造，而苏州大学的科研团队旨在开发一种更好的混合能源采集系统。

那么，这种混合型太阳能电池有什么独特的地方呢？

研究人员采用了两种聚合物材料：PDMS 和 PEDOT:PSS，PDMS 是指聚二甲基硅氧烷，PEDOT:PSS 是一种高分子聚合物的水溶液，导电率很高。

摩擦电纳米发电机位于太阳能电池之上，结合了作为摩擦电材料的PDMS与作为电极的PEDOT:PSS 层。PEDOT:PSS 薄膜层位于太阳能电池与摩擦电纳米发电机之间，成为太阳能电池与摩擦电纳米发电机的共同电极。就太阳能电池而言，加入PEDOT:PSS可以减少光线反射，从而改善其性能。当雨滴落下时，顶层的摩擦电纳米发电机被激活，PEDOT/PSS材料薄膜层会将摩擦电纳米发电机生成的电能传送至太阳能电池。此外，因为聚合物是透明的，所以在晴天时，太阳能电池仍然可以从阳光中采集能量。

（图片来源：参考资料【2】）

价值

这项研究非常具有创新性，它使得太阳能电池无论是晴天还是雨天，都可以采集能量发电，有效地将太阳能电池技术和摩擦电纳米发电机技术的优势结合起来，很好地整合到一个系统中去，提供一种高效的能源利用方式。