透明电池:日本科学家实现透明屏幕供电

王累评文化课程 2025-03-05 08:42:47

在科技飞速发展的当下,人们对电子产品的外观与功能创新充满期待。近日,一则振奋人心的消息从日本传出:日本科学家成功研发出透明电池,距离实现透明屏幕供电的梦想又近了一步。这一突破性成果,或将为消费电子领域带来一场全新变革。

研发团队:多领域专家携手攻关

此次透明电池的研发由日本东北大学准教授加藤俊显带领的科研团队主导,团队成员涵盖材料学、物理学、电子工程等多个领域的专家。他们历经多年潜心研究,致力于攻克透明电池技术的重重难题。在过往的研究中,透明电池面临着诸多挑战,如能量密度低、存储电量不足等问题,导致其难以满足电子产品的实际使用需求。但加藤俊显团队凭借着深厚的专业知识与不懈的探索精神,不断尝试新的材料与技术路径。

技术突破:高透光率与实用发电能力兼具

该团队开发出的透明光伏电池可透过约 80%的可见光,肉眼几乎难以察觉其存在。即使将其贴在窗户或汽车玻璃上,也不会对视线造成遮挡。在发电能力方面,这款电池同样表现出色,足以驱动小型传感器等设备运行。

在材料选择上,研发团队采用了名为 “过渡金属硫族化合物(Dichalcogenide)” 的金属化合物作为发电层。这种材料厚度不到 1 纳米,极为轻薄且具备透明特性,同时拥有可将光能转换成电能的半导体性质。电极部分则选用了以铟和锡代替镍和钯的透明金属,有效提升了电池的透光率。通过对各层的重叠方式和配置进行优化,在 1 平方厘米的面积上,该电池可产生约 420 皮瓦(1 皮为 1 万亿分之一)的电力。据悉,驱动耗电量较小的传感器仅需 100 皮瓦左右的电力,这意味着该透明光伏电池的发电能力已达到实用水平。

应用前景:消费电子与更多领域的无限可能

从消费电子领域来看,透明电池的诞生为透明屏幕供电提供了可能。想象一下,未来的智能手机、平板电脑、智能手表等设备,其屏幕在实现透明显示的同时,还能利用环境光进行充电。以智能手机为例,用户在户外阳光下使用手机时,透明电池可将太阳能转化为电能,为手机补充电量,有效延长续航时间;在室内灯光环境下,同样能够收集光能并转化为电力。不仅如此,对于可穿戴设备而言,透明电池能更好地与衣物、配饰等融合,提升设备的美观度与佩戴舒适度。

除了消费电子,透明电池在建筑领域也具有广阔的应用前景。将透明光伏电池安装在建筑物的窗户上,既能保证室内充足的自然采光,又能将阳光转化为电能,供室内电器设备使用,实现建筑物的部分能源自给,降低对传统能源的依赖。在汽车行业,汽车玻璃贴上透明光伏电池后,可在行驶过程中收集太阳能,为车内电子设备供电,甚至辅助驱动车辆,提升能源利用效率。

加藤准教授表示:“除了可以安装在智能手机和眼镜上之外,还可以实现能发电的窗户等,应用范围很广。” 目前,团队正积极推进性能测试等工作,目标是在 5 年内实现透明电池的商业化应用。随着技术的不断完善与成本的逐步降低,透明电池有望从实验室走向市场,为人们的生活带来更多便利与惊喜,重塑多个行业的产品形态与能源利用模式。

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