俄羅斯國立研究型技術(shù)大學(xué)(MISIS)科研人員使用氧化鎳納米粒子和結(jié)構(gòu)開發(fā)出一種新型光電池，可為物聯(lián)網(wǎng)無線設(shè)備、健身跟蹤器、智能手表和耳機(jī)提供能量。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表在國際期刊《太陽能材料及電池 》上。
近年來，物聯(lián)網(wǎng)無線設(shè)備和傳感器市場發(fā)展迅速，而為這些設(shè)備提供能源的是低功耗和功率約為1微瓦的自主能源，微小的鈣鈦礦光電池是其中的一種解決方案，即使在室內(nèi)燈光下充電也能保證能量儲備。鈣鈦礦光電池的效率約為25%，與半導(dǎo)體相當(dāng)，但更容易制造。而鈣鈦礦是一種礦物，具有假立方晶體結(jié)構(gòu)和一些獨(dú)特的特性，廣泛用于能源領(lǐng)域。
鈣鈦礦光電池對光強(qiáng)度要求低，但它們有一些缺點(diǎn)——生產(chǎn)成本高、能量損失大和持續(xù)運(yùn)行期間最大功率會降低。MISIS未來太陽能實(shí)驗(yàn)室的科研人員使用氧化鎳納米粒子和結(jié)構(gòu)，開發(fā)出一種新的平面光電池，簡化了生產(chǎn)技術(shù)，降低了能量損失。
未來太陽能實(shí)驗(yàn)室研究員塔季揚(yáng)娜·克瑪利切娃稱，平面光電池如同三明治，由轉(zhuǎn)移負(fù)電荷的半導(dǎo)體、鈣鈦礦和轉(zhuǎn)移正電荷的半導(dǎo)體三層組成，改換導(dǎo)體類型，使用氧化鎳轉(zhuǎn)移正電荷，在光照度為400勒克司(即標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)照明)時(shí)，其功率密度可達(dá)每平方厘米28.4微瓦，這是硅光電池功率密度的2.5倍。
塔季揚(yáng)娜·克瑪利切娃說，該功率不僅可以滿足為小型傳感器供電，也可以滿足為耳機(jī)或無線鍵盤供電，電池可在不影響性能的情況下輕松擴(kuò)展到10倍以上。據(jù)悉，除了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，新電池還可用于智能銀行卡、遙控器、家用電器、電腦鼠標(biāo)和鍵盤以及可穿戴電子產(chǎn)品。
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