211service.com
Flexibla batterier som aldrig behöver laddas
Mobiltelefoner, fjärrkontroller och andra prylar är i allmänhet bekväma – det vill säga tills deras batterier tar slut. För många konsumenter är det fortfarande den svagaste länken inom bärbar elektronik att behöva rutinmässigt ladda eller byta batterier. För att lösa problemet säger en grupp europeiska forskare att de har hittat ett sätt att kombinera en tunnfilms organisk solcell med en ny typ av polymerbatteri, vilket ger den möjlighet att ladda sig själv när den utsätts för naturligt ljus eller inomhusljus.
Solbatteri: Europeiska forskare har integrerat organiska solceller med tunn film med ett flexibelt polymerbatteri för att producera ett lätt och ultratunt solbatteri för elektroniska enheter med låg watt, som smartkort och mobiltelefoner. Batteriet kan laddas själv när det utsätts för naturligt eller inomhus solljus, vilket innebär att vissa elektroniska prylar aldrig skulle behöva en separat laddare. Forskare förutspår att en sådan enhet kan vara kommersiellt tillgänglig i vissa produkter nästa år.
Det är inte bara ultratunt, utan också tillräckligt flexibelt för att integreras med ett brett utbud av elektroniska enheter med låg effekt, inklusive platta men böjbara föremål som ett smartkort och, potentiellt, mobiltelefoner med kurvor. Resultaten av forskningen, en del av det treåriga, femåriga European Polymer Solar Battery-projektet, publicerades nyligen online i tidskriften Solenergi .
Det är första gången som en enhet som kombinerar energiskapande och lagring visar [sådana] enorma egenskaper, säger Gilles Denneler , en medförfattare till tidningen och en forskare vid solar startup Konarka Technologies , baserat i Lowell, MA. Innan han började på Konarka var Dennler professor vid Linz Institute for Organic Solar Cells vid Johannes Kepler University, i Österrike. Potentialen för denna typ av produkter är stor, med tanke på att det finns en växande efterfrågan på bärbara självuppladdningsbara nätaggregat.
Prototyper av solbatteriet väger så lite som två gram och är mindre än en millimeter tjocka. Enheten är tänkt att säkerställa att batteriet alltid laddas med optimal spänning, oberoende av ljusintensiteten som solcellen ser, enligt tidningen. Dennler säger att en enda cell levererar cirka 0,6 volt. Genom att forma en modul med remsor kopplade i serie kan man lägga till spänningar för att passa enhetens krav.
Den organiska solcellen som används i prototypen är samma teknik som utvecklas av Konarka. (Se Solar-Cell Rollout.) Den är baserad på en blandning av elektriskt ledande polymerer och fullerener. Cellerna kan skäras eller produceras i speciella former och kan tryckas på en rulle-till-rulle-maskin vid låg temperatur, vilket erbjuder potentialen för låg kostnad, högvolymproduktion.
För att bevara livslängden på cellerna, som är känsliga för fotonedbrytning efter bara några timmars luftexponering, kapslade forskarna in dem i en flexibel gasbarriär. Detta förlängde deras liv med cirka 3 000 timmar. Projektkoordinator Denis Fichou, chef för Laboratory of Organic Nanostructures and Semiconductors, nära Paris, säger att det andra viktiga resultatet av det europeiska projektet var inkorporeringen i enheten av ett extremt tunt och mycket flexibelt litiumpolymerbatteri utvecklat av tyskt företag VARTA-Mikrobatteri , en partner i forskningskonsortiet. VARTAs batterier kan vara så tunna som 0,1 millimeter och laddas mer än 1 000 gånger, och de har en relativt hög energitäthet. Redan på marknaden används batteriet i Apples nya iPod nano.
Dennler säger att batteriets mognad och det nära förestående kommersiella släppet av organiska solceller i Konarka-stil innebär att den typ av solcellsbatteri som designats i projektet kan vara tillgänglig redan nästa år, även om det skulle vara en fortlöpande att uppnå högre prestanda. jakt.
Tidningens medförfattare Toby Meyer, medgrundare av Swiss-based Solaronix , säger att prototyperna fungerade tillräckligt bra under förhållanden med svagt ljus, som fönsterbelysning inomhus, för att betraktas som en strömkälla för vissa mobiltelefoner. Artificiellt ljus, å andra sidan, kan medföra begränsningar. Kontorsljus är förmodligen för svagt för att generera tillräckligt med ström för den givna solcellsytan som finns på telefonen, säger han.
Klockor, leksaker, RFID-taggar, smarta kort, fjärrkontroller och en mängd olika sensorer är bland de mer sannolika tillämpningarna, även om möjligheten inom området digitalkameror, handdatorer och mobiltelefoner sannolikt kommer att fortsätta att driva forskningen. Genomförbarheten av ett polymersolbatteri har bevisats, avslutar tidningen.
Rättigheterna till tekniken innehas av Konarka, även om solenergiföretaget säger att det inte har några planer på att sälja batteriet.