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物联网时代的主力电池是它?

2020/02/13

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  物联网社会面临的课题是电源。在设置大量传感器时,如果需要与电源间布线,设置场所将受到限制。而在采用锂离子电池等蓄电池的情况下,需要定期充电,耗费人力。研究太阳能电池的东京大学教授濑川浩司表示,“太阳能电池最适合用作无人的无线电源”。

   

  从日本国内的染料敏化太阳能电池研究来看,新能源产业技术综合开发机构(NEDO)自2010年开始提供支援,2011年实现了当时世界的最高转换效率(11.9%)。

    

内置染料敏化太阳能电池的传感器

   

  从企业来看,推动实用化的研究也取得进展。日本材料制造商藤仓2015年实现了采用液体电解质染料敏化太阳能电池的传感器的实用化。夏普2019年开发出了配备染料敏化太阳能电池、发送定位信息的小型信号发射器。

    

  太阳能电池有多个种类,包括硅基太阳能电池等。作为物联网电源,有机薄膜太阳能电池也受到关注。这种电池产生电力的部位采用有机物半导体,具有重量轻且能弯曲的特点。虽然存在耐久性和高成本等课题,但可以贴在曲面多的设备和柱子等之上发电。

   

  存在转换效率等课题

   

  另外一个是钙钛矿太阳能电池。这种电池2009年在日本被开发出来,虽然仍处于研究阶段,但转换效率提高,比得上普通的硅基太阳能电池,还能实现大面积化。东芝和松下开发出了大面积、高效率的太阳能电池,同时理光携手日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)等展开研究,寻求将之作为人造卫星搭载的太阳能电池。

   

  作为物联网设备的电源,除了太阳能电池以外,热电发电等技术也受到期待。其机制是设置在高温的部位,利用与表面的温度差来发电,因此能设置的部位有限。此外,利用振动来发电的“振动发电”也面临相同的制约。

   

  染料敏化太阳电池从发明算起过去近30年,终于将进入全面的普及阶段。实现高效率化和低成本化的进度将影响在世界上普及的速度。

   

  日本经济新闻(中文版:日经中文网)福井健人

   

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