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ケンブリッジ大学、環境光を使いスマートデバイスに電力供給

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November, 26, 2020, Cambridge--研究チームは、屋内の光から十分なエネルギーを収集してワイヤレススマートデバイスに電力を供給できる環境にやさしい材料を開発した。

スマートデバイス、スマートフォン、スマートスピーカー、ウエアラブル健康センサなど、ますます多くのスマートデバイスの家庭内、オフィス、公共の建物での利用が増加している。しかし、利用するバッテリはすぐに枯渇し、毒性の環境に有害な希少化学物質を含んでいる。したがって研究者は、デバイスに電力を供給するより優れた方法を左貝している。

1つの方法は、通常の電球からの屋内光をエネルギーに変換して電力を供給することであるが、光源の特性が異なるため、太陽パネルで使用される材料は、室内の光の収集には適していない。

ケンブリッジ大学、インペリアルカレッジロンドン、蘇州大学(Soochow University)の研究者は、次世代太陽パネル向けに現在開発されている新しいグリーン材料が屋内の光収集に利用できることを発見した。研究成果は、Advanced Energy Materialsに発表された。

「普通に家庭やビルで使われている電球からの光を効率よく吸収することで、その材料は光を電気に変換できる。効率は、すでに商用技術の範囲にある。われわれは、すでに複数の可能な改善も確認した。これにより、これらの材料は、近い将来、現在の屋内フォトボルティック技術の性能を上回る」とImperial College LondonのDr Robert Hoyeは、コメントしている。

研究チームは、ペロブスカイトに触発された材料を調べた。それらは、ペロブスカイト材料の問題を回避するための材料であり、次世代太陽電池向けに開発された。ペロブスカイトは、従来のシリコンベース太陽パネルよりも安く造れ、同等の効率を供給するが、ペロブスカイトは有毒鉛物質を含む。このため、ビスマスやアンチもなど、安全な元素をベースにした材料の開発が進められた。

より環境にやさしいが、これらペロブスカイトに触発された材料は、太陽光の吸収では、あまり効率がよくない。しかし研究チームは、その材料が屋内光の吸収では非常に効率がよいことを確認した。商用アプリケーションに有望視できるほどの効率である。重要なことは、研究チームが、屋内照射下でこれらの材料に供給される電力が、電子回路駆動にすでに十分であることを証明したことである。

エコフレンドリな性質に加えて、これらの材料は、従来技術には適合しないプラスチックや繊維など非従来型の物質に加工できる可能性がある。したがって、鉛フリーペロブスカイト・インスパイア材料は、間もなくバッテリーフリーのデバイスを可能にする。ウエアラブル、ヘルスケアモニタリング、スマートホーム、スマートシティなどである。

(詳細は、https://www.cam.ac.uk)