5G物聯(lián)網(wǎng)
日本理光將于2020年2月下旬上市世界首款全固態(tài)染料敏化太陽(yáng)能電池。通過(guò)將電解質(zhì)由液體改為固體，在提高耐久性的情況下，成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化。如果邁入小型傳感器和“5G物聯(lián)網(wǎng)(IoT)”設(shè)備普及的社會(huì)，傳感器等的電源將變得重要。作為染料敏化太陽(yáng)能電池的同胞兄弟，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池具有更高的效率，其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用備受期待。
圖1 小型太陽(yáng)能電池進(jìn)展
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池整體結(jié)構(gòu)為固體，即使使用20年時(shí)間，其發(fā)電量也僅下降約2成。利用室內(nèi)光即可產(chǎn)生足以驅(qū)動(dòng)遙控器、小型傳感器及5G通訊傳輸設(shè)備的電力。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池設(shè)想用于小型傳感器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及小型5G發(fā)射裝置電源。例如，用于大型空間、建筑設(shè)施和工廠里測(cè)定溫度和濕度等的傳感器和紅外線傳感器這種需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的設(shè)備等。
內(nèi)置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的傳感器。傳感器為手掌大小，可以實(shí)時(shí)測(cè)量溫度和氣壓等，并將信息發(fā)送到終端。雖然傳感器的價(jià)格將高于現(xiàn)有產(chǎn)品，但不需要更換電池和布線工程等成本，極具吸引力。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還具有容易讓設(shè)計(jì)適應(yīng)周圍情況的優(yōu)點(diǎn)。只要改變采用的鈣鈦礦帶隙，外表的顏色就會(huì)改變，還可以做到透明。設(shè)想將來(lái)可以貼在智能手機(jī)等的屏幕上。有分析認(rèn)為，今后將進(jìn)一步邁向傳感器普及的物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)。IT專業(yè)調(diào)查公司IDC日本的數(shù)據(jù)顯示，世界物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量到2025年將達(dá)到416億臺(tái)。
物聯(lián)網(wǎng)社會(huì)面臨的課題是電源。在設(shè)置大量傳感器時(shí)，如果需要與電源間布線，設(shè)置場(chǎng)所將受到限制。研究太陽(yáng)能電池的東京大學(xué)教授瀨川浩司表示，“太陽(yáng)能電池最適合用作無(wú)線電源”。
圖 2 內(nèi)置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的傳感器
目前，推動(dòng)基于鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的傳感器實(shí)用化取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。鈣鈦礦電池制造商大正微納已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了采用柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池作為傳感器供能器件的實(shí)用化。該器件解決了室內(nèi)傳感器供能的難題，可以應(yīng)用在室內(nèi)各個(gè)區(qū)域，例如可以貼在曲面多的設(shè)備和柱子等之上發(fā)電。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池從發(fā)明算起過(guò)去近10年，終于將進(jìn)入的商業(yè)化階段。其高效率化和低成本化的進(jìn)度將影響其在世界上普及的速度。
相關(guān)解決方案
隨著人類經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，以及工程建筑技術(shù)的不斷提高，人類的建筑外型越來(lái)越漂亮和復(fù)雜，而傳統(tǒng)的柔性BIPV組件厚度較厚、沒(méi)有足夠強(qiáng)的形變能力、成本太高，其應(yīng)用范圍受到很大的限制，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的復(fù)雜的建筑要求。而柔性鈣鈦礦組件剛好可以彌補(bǔ)這個(gè)空白，它具有十分強(qiáng)大的應(yīng)用前景。此外，柔性鈣鈦礦因?yàn)樽陨磔p質(zhì)的特點(diǎn)，對(duì)承重要求低，可大大降低安裝和施工成本，且在面對(duì)臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害性天氣時(shí)可以進(jìn)行收起保護(hù)而更顯優(yōu)勢(shì)。
智慧農(nóng)業(yè)是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中去，運(yùn)用傳感器和軟件通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)或者電腦平臺(tái)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更具有“智慧”。充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，集成應(yīng)用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、音視頻技術(shù)、3S技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)及專家智慧與知識(shí)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制、災(zāi)變預(yù)警等智能管理。這將對(duì)現(xiàn)階段的“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)”帶來(lái)根本性的改變。
日本理光將于2020年2月下旬上市世界首款全固態(tài)染料敏化太陽(yáng)能電池。通過(guò)將電解質(zhì)由液體改為固體，在提高耐久性的情況下，成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化。如果邁入小型傳感器和“5G物聯(lián)網(wǎng)(IoT)”設(shè)備普及的社會(huì)，傳感器等的電源將變得重要。作為染料敏化太陽(yáng)能電池的同胞兄弟，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池具有更高的效率，其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用備受期待。
柔性太陽(yáng)能電池板與通常在屋頂上發(fā)現(xiàn)的剛性、矩形、玻璃封裝的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池板截然不同。相反，柔性太陽(yáng)能電池有各種形狀和尺寸，預(yù)計(jì)將在比標(biāo)準(zhǔn)電池板更多的情況下使用。
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