涉及能量生產和轉移的電子應用在今天具有重要意義。尋求越來越可持續的解決方案，以及通過減少溫室效應來控制二氧化碳排放的需要，都支持使用可再生能源。與基于化石燃料的傳統能源相比，利用太陽能、風、波浪運動和生物質等替代能源生產能源的能力可以顯著減少環境影響和污染排放。例如，太陽能可以幫助發展中國家或小型山區和農村社區配備高效、經濟且對環境影響幾乎為零的工廠來發電。近年來，光伏(PV)面板經歷了快速而顯著的發展，為用戶提供越來越高效和可靠的解決方案，這些解決方案需要減少維護，即使在太陽輻射較低的條件下也能夠產生能量。與此同時，安裝的簡單性得到了提高，這得益于能夠適應各種類型表面的柔性面板的引入。光伏系統通常與用于存儲產生的電力的特殊單元相結合，由或多或少根據可用預算演變而來的蓄電池制成。這些電池在白天積累能量，然后在夜間用于照明和為不同的負載供電。不僅如此，它們還可以檢測到停電，在發生電源故障時自動成為主要能源。與發電機不同，蓄電池可以在不使用燃料的情況下以靜音方式提供能量。

與能源生產同等重要的是能量的傳輸，尤其是如果這可以通過無線方式進行，而不需要使用笨重且通常令人討厭的電纜。近來，基于電磁感應原理的無線電力傳輸技術由于兩個已成為優先事項的應用而重新受到關注。第一個與消費電子領域有關，涉及電池供電的移動設備(通常是智能手機)的充電，只需將它們放在能夠通過傳導傳輸電力的合適電源上即可充電。第二個主要應用涉及電動和插電式混合動力汽車的電池充電，通過可以放置在汽車下方地板上甚至集成到路面上的設備進行充電。

在本文中，將介紹兩個極具創新性的應用，涉及利用太陽能作為電力來源以及在各種環境中傳輸無線能量。

柔性太陽能光伏

位于桑德蘭(英國)的 Power Roll 開發了一種創新的太陽能薄膜模型，能夠產生和儲存能量。太陽能薄膜重量輕且靈活，可以適應任何類型的表面，發電成本比傳統光伏電池板低 20 倍。新技術基于帶有數千個微槽圖案的柔性薄膜。每個微槽只有幾微米厚，比人的頭發還小。

該解決方案提供的優勢是：

低成本：成品 0.03 美元/W

重量輕：0.3 kg/m 2

易于安裝并減少維護時間

可持續性，由于使用完全可回收的材料和不含稀土

適應性：相同的技術可用于建筑物屋頂或為小型物聯網傳感器供電

高功率密度：500 W/kg

如圖 1 所示，柔性薄膜能夠使用一系列電介質和存儲材料實現卷對卷制造電容器。這種用于儲存能量的電容器技術提供：

超低成本制造

卓越的能量密度

具有電壓和電容靈活性的多種形狀和尺寸

與濕式電解電容器相比，使用壽命更長

圖 1 概述了柔性太陽能薄膜制造過程的各個階段。

圖 1：柔性太陽能光伏的制造步驟

“與柔性太陽能技術相比，我們的技術具有多項優勢，”Power Roll 董事總經理 Neil Spann 說。“它非常容易生產。制造過程中的步驟更少。如果你看一下柔性光伏，我們可以說它要貴得多。所以在現實中，我們技術的主要優勢是成本效益。在效率方面，我們的效率是好的。但我們的目標不是制造世界上性能最高的太陽能電池板。有一些技術可以推動設備向上發展。我們正在尋找一種折衷方案，一種良好的性能水平。所以我們目前的電池性能是 11%，這在某種程度上可以與有機光伏等其他柔性太陽能電池板相媲美。但我們計劃將其提高到 20%。由于可以定制，因此應用范圍很廣?！?/p>

審核編輯：湯梓紅