改进染料敏化太阳能电池,室内光发电效率倍增

2015-11-11 09:48:42 太阳能发电网
  在无线传感器网络方面,为终端供电是课题。无需布线、无需更换的电源不可或缺。罗姆等就开发出了这样的电源。在NMEMS技术研究机构与新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的共同研究事业“绿色传感器网络系统技术开发项目”(2011年度~2014年度)的最终成果报告会(2月26日举行)上,罗姆的奥良彰以“实现
  设法作为独立电源使用
  我们还探讨了串联的发电元件数量(图6)。得知,串联两个或三个发电元件时,电源整体的发电效率会降低。原因是,安装时需要留出一定的空间,这导致整体发电效率降低。串联四个发电元件为最佳。
图6:探讨串联的发电元件数量
串联两个或三个发电元件时,电源整体的发电效率会降低(出处:罗姆奥良彰)

  进一步加以改善的结果,是在荧光灯的500勒克斯照度环境下,2cm×5cm尺寸的染料敏化太阳能电池的最大输出功率提高到了196μW(图7)。
图7:最大输出功率为196μW在荧光灯的500勒克斯照度环境下,
尺寸为2cm×5cm的染料敏化太阳能电池的输出功率(出处:罗姆奥良彰)

  发电元件的专有面积为整体的77.5%,还有进一步扩大面积、提高输出功率的余地。电压为3.3V时,输出功率为15.07μW,电压为1.8V时,输出功率为166.1μW,均达到了150μW以上。
  单位面积的输出功率约为20μW/cm2。在以室内光为对象的产品中,是现有开发品的2倍以上(图8)。
图8:在500勒克斯照度环境下,单位面积的输出功率为世界最高
输出功率约为20μW/cm2,是现有开发品的2倍以上(出处:罗姆奥良彰)

  我们还将开发的电源配备于传感器终端,验证了无线传感器网络能持续进行每分钟一次的通信(图9)。
图9:可提供传感器终端的用电量且免维护
无线传感器网络可持续每分钟一次的通信(出处:罗姆奥良彰)

  用920Hz频带发送信号,电源输出150μW以上,因传感器元件的耗电在100μW以下,IC和无线通信的耗电在40μW以下,满足了作为独立电源的功能。


作者:加藤伸一 来源:日经bp社 责任编辑:wutongyufg

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