微小環境發電邁向實用化

刊登日期:2013/1/5
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【專題導言】1頁

最近Linear Technology、TI等公司陸續推出超低耗電的電力轉換能源管理IC,該元件大幅簡化了能源採集鏈中難以實現的功率轉換設計。這些晶片的出現,大幅簡化了環境能量擷取技術應用開發的門檻,結合不同電力轉換材料、低耗能感測元件,各廠紛紛進行各種環境能量擷取整合應用的解決方案開發。英國IDTechEx《能量採集與儲存》市調報告指出,預估至2019年,全球能量採集(Energy Harvesting)市場規模將可望超越40億美元。目前市場以HEMS(Home Energy Management System)應用為主,建物導入案例已超過25萬棟,主要應用於照明、空調開關或溫濕度感測應用,能量的來源以磁電、壓電或靜電等振動發電為主,另有部分採用室內光或溫差發電,但是還無法擴大應用於無電池自主感測的無線網路,必須提升環境能量擷取模組的能量密度達100 μW@ 1 cm3的重要門檻,也就是能源採集材料與元件轉換效率必須提升,模組體積須小型化,同步解決儲能元件漏電的問題,才能落實應用。

本期技術專題將進行環境能量擷取相關議題的現況與技術問題探討,同時以駐極體(Electret)材料為主,闡釋薄形發電元件在能量擷取模組應用的開發動向、應用機會與挑戰。另外,將介紹最近由日本東北大學發現的磁性絕緣氧化物膜,其獨特的Spin-seebeck熱電特性,可望突破傳統繁複熱電元件製程,以噴印製程替代,進而創造龐大產業應用商機。


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