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蛛絲細太陽能電池驅動物聯網

   2012-04-09 14060
核心提示:制備可伸縮的太陽能電池,要使超薄太陽能電池附著到預先拉伸的彈性塑料上。 (a)超輕柔性有機太
制備可伸縮的太陽能電池,要使超薄太陽能電池附著到預先拉伸的彈性塑料上。
 

(a)超輕柔性有機太陽能電池,(b)包裹著半徑35微米的人類頭發。
來源:東京大學

考慮一下,如何驅動分布式網絡中的環境傳感器呢?我們想要這種網絡,為的是把我們的整個物理世界都連接到物聯網(Internet of Things),答案是顯而易見的:那就是太陽能發電。這些傳感器大部分實際上都太微小,難以進入很多溫度梯度,而且并不總是可以獲得穩定的振動。電池壽命有限,而且增加體積,費用高。

這就是其中的一個原因,使有機聚合物為基礎的太陽能電池如此令人感興趣,尤其是最新開發的那種:就是基于聚合物(即塑料)的太陽能電池,比蜘蛛絲還細,彎曲和揉皺,仍然可以產生電力。


(c)可伸縮的太陽能電池在制備時,要使超薄太陽能電池附著到預先拉伸的彈性塑料上。
來源:東京大學

開發者是澳大利亞和日本東京大學的研究人員,他們論文發表在4月3日的《自然·通信》雜志上,題為《超薄輕型有機太陽能電池具有高度柔韌性》(Ultrathin and lightweight organic solar cells with high flexibility),論文摘要介紹了他們的開發:

“對比今天其他任何技術的太陽能電池,這些超薄有機太陽能電池都要薄十倍以上,而且更輕更柔韌。”

這種太陽能塑料只能把4.2%的太陽能量轉換成電能,從傳統多晶硅太陽能電池標準來看,這是很低的,但是它絕對神奇,你可以考慮一下,這種材料有多薄,而且用途廣泛。

這種太陽能電池薄膜可用于電子產品,機器人,或開發人造皮膚。來源:東京大學 

例如,東京大學(University of Tokyo)的西崗關谷(Tsuyoshi Sekitani)就是這個項目的一位研究人員,他對法新社記者說,這種材料可以佩戴在衣服上,像一個徽章,驅動個人健康監測器。那么,為什么不把薄膜放在保護屏下,放在小裝置背面?這樣,延長它們的電池壽命就很簡單,只需把它們放在陽光明媚的地方。

用到物聯網上時,微型傳感器只需要少量的能量,這正是有機太陽能電池可以提供的。價格和尺寸這些因素,會決定它們是否可以變得無所不在,這項成果表明,這只是一個時間問題,有機太陽能電池會滿足這兩個要求。

本文為美國Technology Review授權文章,未經書面許可,嚴禁轉載使用。
 
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