Výzkumníci ze Surrey’s Advanced Technology Institute demonstrovali nový, vysoce integrovaný, flexibilní foto-nabíjecí systém. Ten je založený na zinko-iontových bateriích a perovskitových solárních článcích. K udržení nabitých chytrých nositelných zařízení potřebuje jen několik sekund slunečního světla.
Foto-nabíjecí systém
Stačí třicet sekund slunečního světla, aby se prototyp baterie předvedený Surrey’s Advanced Technology Institute (ATI) nabil dostatečnou energií pro napájení dalších nositelných zařízení po dobu 10 minut.
Foto-nabíjecí systém spojuje stabilní a ultra-vysokorychlostní kvazi-pevné zinko-iontové mikrobaterie a flexibilní perovskitové solární články. Tyto články umožňují nepřetržitý provoz elektroniky bez nabíjení plug-in.
„Náš prototyp by mohl představovat krok vpřed k tomu, jak interagujeme s nositelnými zařízeními a dalšími zařízeními internetu věcí, jako jsou vzdálené monitory zdraví v reálném čase,“ řekl Jinxin Bi, kandidát na doktorát z ATI a první autor článku.
Miniaturizované flexibilní foto-dobíjecí systémy ukazují jasné vyhlídky pro široké aplikace v oblasti internetu věcí, monitorování zdraví s vlastním napájením a nouzové elektroniky. Konvenční systémy však stále trpí složitými výrobními procesy. Dále pomalým fotonabíjením a vybíjením a nesouladem mezi fotovoltaickými a energetickými skladovacími součástmi ve velikosti, mechanice, napětí a dalších aspektech.
Výzkumníci ATI popsali svou studii v Energy Storage Materials. Předvedli snadný přístup k inkoustovému tisku a elektrolytickému nanášení k výrobě takového vysoce integrovaného flexibilního foto-dobíjecího systému.
Vrstvy a funkce
Konkrétně poprvé zavedli do ZMB ochrannou vrstvu Ni, která stabilizovala konfiguraci baterie a umožnila lepší elektrochemický výkon. Optimalizovaný ZMB vykazuje ultra vysokou objemovou hustotu energie a hustotu výkonu při proudové hustotě.
Výsledkem bylo, že vestavěné perovskitové solární články vykazovaly vynikající výkon – dostatečný k nabití baterie a vytvoření samonabíjecího systému schopného nabídnout energetickou autonomii v miniaturizované nositelné elektronice. Výzkumníci ATI uvedli, že systém má obzvláště vysokou hustotu energie a objemu, srovnatelnou s nejmodernějšími mikrobateriemi a superkondenzátory.
„Jedinečné funkce našeho ultrarychlého foto-dobíjecího systému by mohly podporovat široké aplikace v nositelných internetových věcech s vlastním napájením, autonomních napájecích systémech a nouzové elektronice,“ řekl Yunlong Zhao, spoluvedoucí projektu. „Navíc to rozšíří vnímání a náhled na navrhování další generace miniaturizovaných flexibilních foto-nabíjecích systémů.“
Zdroje: pv-magazine, Top Nosiče
