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    改進染料敏化太陽能電池,室內光發(fā)電效率倍增

    2015-11-11 09:48:42 太陽能發(fā)電網
      在無線傳感器網絡方面,為終端供電是課題。無需布線、無需更換的電源不可或缺。羅姆等就開發(fā)出了這樣的電源。在NMEMS技術研究機構與新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構(NEDO)的共同研究事業(yè)“綠色傳感器網絡系統(tǒng)技術開發(fā)項目”(2011年度~2014年度)的最終成果報告會(2月26日舉行)上,羅姆的奧良彰以“實現(xiàn)
      設法作為獨立電源使用
      我們還探討了串聯(lián)的發(fā)電元件數(shù)量(圖6)。得知,串聯(lián)兩個或三個發(fā)電元件時,電源整體的發(fā)電效率會降低。原因是,安裝時需要留出一定的空間,這導致整體發(fā)電效率降低。串聯(lián)四個發(fā)電元件為最佳。
    圖6:探討串聯(lián)的發(fā)電元件數(shù)量
    串聯(lián)兩個或三個發(fā)電元件時,電源整體的發(fā)電效率會降低(出處:羅姆奧良彰)

      進一步加以改善的結果,是在熒光燈的500勒克斯照度環(huán)境下,2cm×5cm尺寸的染料敏化太陽能電池的最大輸出功率提高到了196μW(圖7)。
    圖7:最大輸出功率為196μW在熒光燈的500勒克斯照度環(huán)境下,
    尺寸為2cm×5cm的染料敏化太陽能電池的輸出功率(出處:羅姆奧良彰)

      發(fā)電元件的專有面積為整體的77.5%,還有進一步擴大面積、提高輸出功率的余地。電壓為3.3V時,輸出功率為15.07μW,電壓為1.8V時,輸出功率為166.1μW,均達到了150μW以上。
      單位面積的輸出功率約為20μW/cm2。在以室內光為對象的產品中,是現(xiàn)有開發(fā)品的2倍以上(圖8)。
    圖8:在500勒克斯照度環(huán)境下,單位面積的輸出功率為世界最高
    輸出功率約為20μW/cm2,是現(xiàn)有開發(fā)品的2倍以上(出處:羅姆奧良彰)

      我們還將開發(fā)的電源配備于傳感器終端,驗證了無線傳感器網絡能持續(xù)進行每分鐘一次的通信(圖9)。
    圖9:可提供傳感器終端的用電量且免維護
    無線傳感器網絡可持續(xù)每分鐘一次的通信(出處:羅姆奧良彰)

      用920Hz頻帶發(fā)送信號,電源輸出150μW以上,因傳感器元件的耗電在100μW以下,IC和無線通信的耗電在40μW以下,滿足了作為獨立電源的功能。


    作者:加藤伸一 來源:日經bp社 責任編輯:wutongyufg

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