211service.com
Flexibele batterijen die nooit hoeven te worden opgeladen
Mobiele telefoons, afstandsbedieningen en andere gadgets zijn over het algemeen handig, dat wil zeggen, totdat hun batterijen leeg zijn. Voor veel consumenten blijft het routinematig opladen of vervangen van batterijen de zwakste schakel in draagbare elektronica. Om het probleem op te lossen, zegt een groep Europese onderzoekers dat ze een manier hebben gevonden om een dunne-film organische zonnecel te combineren met een nieuw type polymeerbatterij, waardoor deze zichzelf kan opladen bij blootstelling aan natuurlijk of binnenlicht.
Zonne-accu: Europese onderzoekers hebben dunne-film organische zonnecellen geïntegreerd met een flexibele polymeerbatterij om een lichtgewicht en ultradunne zonnebatterij te produceren voor elektronische apparaten met een laag wattage, zoals smartcards en mobiele telefoons. De batterij kan zichzelf opladen wanneer deze wordt blootgesteld aan natuurlijk of binnenzonlicht, wat betekent dat sommige elektronische gadgets nooit een aparte oplader nodig hebben. Onderzoekers voorspellen dat een dergelijk apparaat volgend jaar in sommige producten in de handel verkrijgbaar kan zijn.
Het is niet alleen ultraslank, maar ook flexibel genoeg om te integreren met een breed scala aan elektronische apparaten met een laag wattage, inclusief platte maar buigbare objecten zoals een smartcard en mogelijk mobiele telefoons met rondingen. De resultaten van het onderzoek, onderdeel van het driejarige, vijf landen tellende European Polymer Solar Battery-project, zijn onlangs online gepubliceerd in het tijdschrift Zonne energie .
Het is de eerste keer dat een apparaat dat energiecreatie en opslag combineert, [dergelijke] geweldige eigenschappen vertoont, zegt Gilles Dennler , een co-auteur van het artikel en een onderzoeker bij het opstarten van zonne-energie Konarka Technologies , gevestigd in Lowell, MA. Voordat hij bij Konarka kwam, was Dennler professor aan het Linz Institute for Organic Solar Cells aan de Johannes Kepler University in Oostenrijk. Het potentieel voor dit type product is groot, aangezien er een groeiende vraag is naar draagbare, zelfoplaadbare voedingen.
Prototypes van de zonnebatterij wegen slechts twee gram en zijn minder dan een millimeter dik. Het apparaat moet ervoor zorgen dat de batterij altijd met de optimale spanning wordt opgeladen, onafhankelijk van de lichtintensiteit die de zonnecel ziet, aldus de krant. Dennler zegt dat een enkele cel ongeveer 0,6 volt levert. Door een module te vormen met in serie geschakelde strips, kan men spanningen toevoegen om aan de vereisten van het apparaat te voldoen.
De organische zonnecel die in het prototype wordt gebruikt, is dezelfde technologie die door Konarka wordt ontwikkeld. (Zie Uitrol van zonnecellen.) Het is gebaseerd op een mix van elektrisch geleidende polymeren en fullerenen. De cellen kunnen in speciale vormen worden gesneden of geproduceerd en kunnen bij lage temperatuur op een rol-naar-rol-machine worden bedrukt, wat het potentieel biedt van goedkope productie in grote volumes.
Om de levensduur van de cellen te behouden, die kwetsbaar zijn voor fotodegradatie na slechts een paar uur blootstelling aan lucht, hebben de onderzoekers ze ingekapseld in een flexibele gasbarrière. Dit verlengde hun leven met ongeveer 3.000 uur. Projectcoördinator Denis Fichou, hoofd van het laboratorium voor organische nanostructuren en halfgeleiders, in de buurt van Parijs, zegt dat de tweede belangrijke prestatie van het Europese project de inbouw in het apparaat was van een extreem dunne en zeer flexibele lithium-polymeerbatterij, ontwikkeld door het Duitse bedrijf VARTA-microbatterij , een partner in het onderzoeksconsortium. De batterijen van VARTA kunnen zo dun zijn als 0,1 millimeter en kunnen meer dan 1000 keer worden opgeladen, en ze hebben een relatief hoge energiedichtheid. De batterij is al op de markt en wordt gebruikt in de nieuwe iPod nano van Apple.
Dennler zegt dat de volwassenheid van de batterij en de op handen zijnde commerciële introductie van organische zonnecellen in Konarka-stijl betekenen dat het soort zonnebatterij-apparaat dat in het project is ontworpen, al volgend jaar beschikbaar zou kunnen zijn, hoewel het bereiken van hogere prestaties een voortdurend proces zou zijn. nastreven.
De co-auteur van het papier, Toby Meyer, medeoprichter van het in Zwitserland gevestigde Solaronix , zegt dat de prototypes goed genoeg werkten onder omstandigheden met weinig licht, zoals binnenraamverlichting, om als stroombron voor sommige mobiele telefoons te worden beschouwd. Kunstlicht daarentegen kan beperkingen opleggen. Het licht op kantoor is waarschijnlijk te zwak om voldoende stroom te genereren voor het zonneceloppervlak dat beschikbaar is op de telefoon, zegt hij.
Horloges, speelgoed, RFID-tags, smartcards, afstandsbedieningen en een verscheidenheid aan sensoren behoren tot de meest waarschijnlijke toepassingen, hoewel de kansen op het gebied van digitale camera's, PDA's en mobiele telefoons waarschijnlijk het onderzoek zullen blijven stimuleren. De haalbaarheid van een polymere zonnebatterij is bewezen, concludeert de paper.
De rechten op de technologie zijn in handen van Konarka, hoewel het zonne-energiebedrijf zegt zelf geen plannen te hebben om de batterij te commercialiseren.