服に織り込むことができる最初の柔軟な光ファイバー太陽電池

柔軟な光ファイバー太陽電池

エンジニア、物理学者、化学者の国際的なチームが最初の光ファイバー太陽電池を作りました。これらの繊維は、人間の髪の毛よりも細く、柔軟性がありますが、通常の太陽電池のように電気を生成します。米軍はすでにこれらの糸を衣服に織り込み、兵士にウェアラブル電源を提供することに関心を持っています。

本質的に、研究チームはガラス製の光ファイバーから始めました。次に、高圧化学蒸着を使用して、n、i、およびpタイプのシリコンをファイバーに注入し、それを太陽電池に変えました。機能的には、これらのシリコンをドープした光ファイバースレッドは、従来の太陽電池と同じであり、光起電力効果から電気を生成します。市場に出回っているほとんどすべての太陽電池は、剛性/脆性ガラス基板上の2D平面アモルファスシリコンから作られていますが、これらの光ファイバー太陽電池は3D断面を持ち、ガラス繊維本来の柔軟性を保持しています。



光ファイバー太陽電池、断面、PINシリコン領域を示す主任研究員、ペン州立大学のジョン・バディング、 チームは言う はすでに「メートル長のファイバー」を製造しており、その新しい技術を使用して「長さが10メートルを超える曲げ可能なシリコン太陽電池ファイバー」を作成できます。そこから、それは単に糸を織物に織り込むことの問題です。バディング氏は、軍は「現場での兵士向けのウェアラブル電源の設計に関心を持っている」と語っていますが、残念ながら、彼は実際に織物を実際に示すには至っていません。上の写真からわかるように、太陽電池のファイバーは確かに柔軟に見えますが、バディングの言葉を当てにすると、直角に曲がることができ、毎日の衣服のストレスに耐えることができます。



今後、柔軟な織り太陽電池の可能性は非常に大きくなります。最も基本的で即時的なレベルでは、スマートフォンを充電できる野球帽やTシャツを想像できます。しかし、バイオニックインプラントやその他の生物医学デバイスに移行するにつれ、ウェアラブル電源を開発することは非常に差し迫った必要性があり、光ファイバー太陽電池は確かにそれです。

これらの繊維には、調査が必要な他の2つの興味深い特性もあります。 3次元の断面により、あらゆる方向から太陽光を吸収できます。太陽が特定の角度を下回ると、効率が大幅に低下する従来の2D兄弟とは異なります。さらに、研究チームの別のメンバーであるPier Sazioによると、彼らは同じシリコン注入方法を使用して、光検出器をファイバー内に埋め込みました。 Sazioはこれが何につながるかを推測していませんが、推測するのは楽しいです。組み込みのソーラー充電と高速ネットワークを備えたウェアラブルコンピューターですか?きちんと。



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