可貼附於衣物之高耐熱且超薄型隨身電源

 

刊登日期:2018/5/30
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日本Toray公司與理化學研究所、科學技術振興機構(JST)共同開發了一項可直接貼附於衣物上之隨身型電源,利用了有機薄膜太陽電池,並以熱熔法(Hot Melt)直接接著在衣物上,穿戴式裝置即可利用有機薄膜太陽電池進行充電,無須顧慮電力的消耗。

新開發的隨身型電源具有100℃的耐熱性,能源轉換效率為10%,厚度包含基板在內僅3μm,為超薄型。由於元件層採用了新型高性能半導體聚合物,因此同時具有熱穩定性與高效率等優點。保護層則採用了耐水與阻氣性之雙層封裝技術,故能保持大氣壓下的穩定性。基板層採用透明聚醯亞胺(PI),賦予其表面平坦性與熱穩定性。

由於半導體聚合物具有直鏈狀(Straight Chain)的側鏈(Side Chain),因此能夠形成高結晶性薄膜。因為高耐熱,故可利用熨斗以熱熔法將隨身型電源貼附於衣物上,且貼附之後亦能再次進行衣物熨燙。此外,隨身型電源具有反覆伸縮性,可耐100次以上50%之伸縮動作。另一方面,研究團隊也控制了因加熱造成導電性降低的狀況。一般半導體聚合物在100℃加熱時的性能劣化率為11.8%,新開發的半導體聚合物則僅有0.3%。

新開發的衣物貼附型薄膜太陽電池,若以面積100平方公分為例,屋外約可發電1W,屋內則為0.1mW,可應用於電子標籤(IC Tag)、收音機、無線網路或音樂播放器等電源驅動用途。除了衣物用途之外,亦可望應用於災害發生時的緊急用電源、貼片型生物體感測器等方面。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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