俄羅斯國立研究型技術大學(MISIS)科研人員使用氧化鎳納米粒子和結構開發出一種新型光電池,可為物聯網無線設備、健身跟蹤器、智能手表和耳機提供能量。相關研究結果近日發表在國際期刊《太陽能材料及電池 》上。
近年來,物聯網無線設備和傳感器市場發展迅速,而為這些設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%,與半導體相當,但更容易制造。而鈣鈦礦是一種礦物,具有假立方晶體結構和一些獨特的特性,廣泛用于能源領域。
鈣鈦礦光電池對光強度要求低,但它們有一些缺點——生產成本高、能量損失大和持續運行期間最大功率會降低。MISIS未來太陽能實驗室的科研人員使用氧化鎳納米粒子和結構,開發出一種新的平面光電池,簡化了生產技術,降低了能量損失。
未來太陽能實驗室研究員塔季揚娜·克瑪利切娃稱,平面光電池如同三明治,由轉移負電荷的半導體、鈣鈦礦和轉移正電荷的半導體三層組成,改換導體類型,使用氧化鎳轉移正電荷,在光照度為400勒克司(即標準室內照明)時,其功率密度可達每平方厘米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,也可以滿足為耳機或無線鍵盤供電,電池可在不影響性能的情況下輕松擴展到10倍以上。據悉,除了物聯網設備,新電池還可用于智能銀行卡、遙控器、家用電器、電腦鼠標和鍵盤以及可穿戴電子產品。