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物聯網時代的主力電池是它?

2020/02/13

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  物聯網社會面臨的課題是電源。在設置大量傳感器時,如果需要與電源間佈線,設置場所將受到限制。而在採用鋰離子電池等蓄電池的情況下,需要定期充電,耗費人力。研究太陽能電池的東京大學教授瀨川浩司表示,「太陽能電池最適合用作無人的無線電源」。

   

  從日本國內的染料敏化太陽能電池研究來看,新能源産業技術綜合開發機構(NEDO)自2010年開始提供支援,2011年實現了當時世界的最高轉換效率(11.9%)。

    

內置染料敏化太陽能電池的傳感器

   

  從企業來看,推動實用化的研究也取得進展。日本材料製造商藤倉2015年實現了採用液體電解質染料敏化太陽能電池的傳感器的實用化。夏普2019年開發出了配備染料敏化太陽能電池、發送定位信息的小型信號發射器。

    

  太陽能電池有多個種類,包括矽基太陽能電池等。作為物聯網電源,有機薄膜太陽能電池也受到關注。這種電池産生電力的部位採用有機物半導體,具有重量輕且能彎曲的特點。雖然存在耐久性和高成本等課題,但可以貼在曲面多的設備和柱子等之上發電。

   

  存在轉換效率等課題

   

  另外一個是鈣鈦礦太陽能電池。這種電池2009年在日本被開發出來,雖然仍處於研究階段,但轉換效率提高,比得上普通的矽基太陽能電池,還能實現大面積化。東芝和松下開發出了大面積、高效率的太陽能電池,同時理光攜手日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)等展開研究,尋求將之作為人造衛星搭載的太陽能電池。

   

  作為物聯網設備的電源,除了太陽能電池以外,熱電發電等技術也受到期待。其機制是設置在高溫的部位,利用與表面的溫度差來發電,因此能設置的部位有限。此外,利用振動來發電的「振動發電」也面臨相同的制約。

   

  染料敏化太陽電池從發明算起過去近30年,終於將進入全面的普及階段。實現高效率化和低成本化的進度將影響在世界上普及的速度。

   

  日本經濟新聞(中文版:日經中文網)福井健人

   

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