Немецкие инженеры разрабатывают новые виды элементов питания, которые положат конец процедуре подзарядки мобильных телефонов.
Компании Casio, Siemens и другие производители телефонов и электронных органайзеров уже создают прототипы устройств, использующих новые элементы питания, разработанные в отделении энергетических технологий Института Фраунгофера. Вместо аккумуляторных батарей в них будут применяться миниатюрные версии водородных топливных элементов, используемых для питания двигателей электромобилей. А подзарядка этих элементов будет осуществляться от встроенных в устройства сверхэффективных солнечных элементов.
Пока что имеющегося в телефонной трубке или PDA свободного пространства для размещения топливных элементов и солнечных батарей не хватает. Однако по мере того как мобильные электронные устройства сжимаются в размерах и расширяются в функциональности, они потребляют все больше энергии. Тем временем производители солнечных батарей продолжают наращивать эффективность своих изделий - некоторые из них добились почти 25%-ного повышения КПД, хотя для массового рынка это все еще слишком дорого.
Ученым из Лаборатории солнечной энергии Института Фраунгофера удалось найти компромисс между этими противоречивыми факторами. Созданный ими высокопроизводительный солнечный модуль, публичная демонстрация которого состоится на будущей неделе в Ганновере, встроен в крышку карманного компьютера Casio, что делает устройство полностью независимым от внешних источников энергии.
"Решающим фактором является то, что устройство может работать только от солнечной энергии даже при низком уровне освещения, - рассказывает руководитель группы микроэнергетических технологий д-р Кристофер Геблинг (Dr Christopher Hebling). - Освещенность обычного рабочего места составляет всего три процента от ее уровня в яркий солнечный день. Но даже одного процента достаточно, чтобы электрическое напряжение, обеспечиваемое нашим солнечным модулем, оставалось постоянным; в элементах обычного типа оно давно бы упало".
Благодаря своей особой конструкции солнечный модуль обеспечивает высокий уровень выходного тока в 35 мА на квадратный сантиметр. "Четырнадцать отдельных элементов на одном кристалле кремния расположены как черепица на крыше, - поясняет Геблинг. - Это позволяет максимально использовать ограниченное доступное пространство и добиваться КПД выше 20%". Поверхность солнечных элементов покрыта электроизоляционным слоем нитрида или оксида кремния. В точках электрического контакта этот материал необходимо снимать - до сих пор данный процесс был сложным и дорогим. Но фраунгоферцы и здесь нашли новое решение: покрытие удаляется в нужных точках специальным лазером.
Все эти усовершенствования позволили сократить общее число этапов технологического процесса на 80%, что сделало солнечные элементы настолько дешевыми, что они могут составить конкуренцию другим источникам энергии. Они будут демонстрироваться в павильоне 18 Ганноверской промышленной ярмарки. А в павильоне 7 отделение энергетических технологий Института Фраунгофера покажет первый действующий миниатюрный топливный элемент для телефонов и PDA. Четверо немецких ученых, которые трудятся в отделении института, расположенном в Плимуте (штат Мичиган), разработали, как они утверждают, готовый к серийному производству газовый элемент. Как и солнечные батареи, эта система обещает ощутимые преимущества по сравнению с обычными аккумуляторами: гораздо большую емкость, длительный срок службы, плоскую форму и чрезвычайно низкий уровень саморазряда.
Посетители ярмарки увидят камкордер, питающийся от топливных элементов. Выходная мощность такого элемента составляет 10 Вт при напряжении 8 В. Он не больше спичечного коробка и построен на базе полимерной мембраны и водородного аккумулятора энергии. Впервые Институт Фраунгофера демонстрировал такой элемент с лаптопом на ганноверской промышленной ярмарке в 1998 году. В число партнеров по разработке прототипа входили компании Siemens PC Systems (теперь Fujitsu Siemens) и Aventis, сообщает "ZDNet".
