發布日期：2022-04-17 點擊率：47
【導讀】隨著現代社會生活節奏的加快，移動設備的應用變得越來越廣泛。手機移動電源的開發成為眾多設備提供商必須處理的難題之一。而實現移動電源的續航能力有效提高者，可以在這一朝陽市場實現利潤的可觀提高。本文將為大家揭秘移動電源的三大核心技術。
移動互聯網的發展需要移動電源的支持，在這一領域主要有薄膜電池技術、壓電材料技術、無線充電技術。
在移動互聯網時代，客戶端的使用很重要的一部分在于其使用時間，無論性能多么優異，不能夠在脫離有線電源時保持開通的手機，平板電腦或者其余智能產品都不能得到有效應用。
在需要提高電池使用時間的方法上，一種可以降低同時間的電能使用量，比如像iPad，節約了一切可以節約的耗電方式，節省一切可以節省的空間，但這對于飛速發展的IT產品而言委實不適。另一種方法就是提高電池的效能，為產品可以提供更加持續的續航能力，移動互聯網的發展需要移動電源的支持，在這一領域主要有薄膜電池技術、壓電材料技術、無線充電技術。
薄膜電池
隨時隨地可以接觸到的能量源最為理想的莫過于太陽能。對太陽能的應用是人類有史以來便一直孜孜以求的問題。單晶硅太陽電池雖然在現階段的大規模應用和工業生產中占主導地位，但是也暴露了許多缺點，其中最主要的問題是成本過高。同時受單晶硅材料價格和單晶硅電池制備過程的影響，若要再大幅度地降低單晶硅太陽電池成本是非常困難的。
于是產生了其替代品薄膜太陽能電池，其中包括非晶硅薄膜太陽電池，硒銦銅和碲化鎘薄膜電池，多晶硅薄膜太陽電池。非晶硅薄膜太陽能電池最重要的優勢在于成本低，制備方便，由于其光電轉換效率會隨著光照時間的延續而衰減，它的不穩定性也很明顯。
至于硒銦銅和碲化鎘多晶硅薄膜電池的效率較非晶硅薄膜電池高，成本較單晶硅電池低，并且易于大規模生產，還沒有效率銳減問題，似乎是非晶硅薄膜電池的一種較好的替代品。只是多晶硅薄膜電池制作過程中產生的大量污染同樣不容忽視，其原材料硒、銦、碲等又都是較稀有的金屬，進一步降低成本的空間較小。
多晶硅薄膜電池由于所使用的硅量遠較單晶硅少，又無效率銳減問題，并用有可能在廉價底材上制備，其成本預期要遠低于單晶硅電池，實驗室效率已達18%，遠高于非晶硅薄膜電池的效率。因此，多晶硅薄膜電池被認為是最有可能替代單晶硅電池和非晶硅薄膜電池的下一代太陽電池，現在已經成為國際太陽能領域的研究熱點。
太陽能薄膜電池生產成本較低，其市場份額近年持續增長。目前光電轉化率最高的是銅銦鎵硒太陽能薄膜電池，可達20％，但與超過30％的理論值仍相距甚遠，其主要難題是材料中的銦、鎵分布和比例難以達到理想值。
盡管薄膜電池的技術要求較高，但在移動互聯網時代，這仍是一個充滿機會的產業。在國內，中國規模最大、出口金額最多現代化家用紡織品生產商，目前孚日股份卻擁有薄膜太陽能電池組件的生產、研發以及晶體硅太陽能電池組件生產這兩塊光伏業務。據稱，其全資子公司孚日光伏科技有限公司目前正在與德國博世公司洽談下一步合作方式，其中包含股份轉讓等計劃。孚日光伏生產的銅銦硒薄膜太陽電池組件，屬第二代光伏技術中光電轉換效率最高的薄膜太陽電池，其對可見光的吸收系數和光電轉換效率是所有薄膜太陽電池材料中比較高的。
而在美國，美國盛產太陽能公司也在印第安納州建設一座大型太陽能薄膜電池組件制造廠，規模或是全美最大。
對太陽能的應用，其效率和清潔毋庸置疑，實現太陽能的薄膜電池有效使用，對于移動設備的使用擴展，將起到非常明顯的作用。
圖1 薄膜電池
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壓電材料
壓電材料是受到壓力作用時會在兩端面間出現電壓的晶體材料。壓電效應的原理是，如果對壓電材料施加壓力，它便會產生電位差，稱之為正壓電效應；反之施加電壓，則產生機械應力，稱為逆壓電效應。在最近幾十年里逐步擴大壓電材料的使用范圍，如今發現它是人類最具實用價值的新能源。使用壓電材料做風力發電機與電風扇的風輪葉片，與空氣新能源組合在一起使用，絲毫不影響風力發電機與電風扇的功能與效率，又能實現不額外消耗任何能量而獲得具有實用價值的電能，使風力發電機提高效率，使電風扇能夠成為發電機，能使空氣新能源的效率成倍增長。
壓電材料是當前最理想的新能源材料，使用壓電材料與空氣新能源組合，這種新能源結構產出的能源能夠滿足全人類的能源需求，如果這種新結構的能源得到充分使用，就能進一步減少溫室氣體排放，放慢地球變暖的速度，為人類環境發展方向引向良性。
圖2 壓電材料
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無線充電技術
無線充電技術最重要的是兩件東西，一個是插座上的發信器，另一個是電子產品上的接收器，只要在一定的范圍內，電源就可以瞬間實現有效傳送。
2010年9月1日，全球首個推動無線充電技術標準化組織——無線充電聯盟在北京宣布將Qi無線充電國際標準率先引入中國。信息產業部通信電磁兼容質量監督檢驗中心也加入該組織。LG電子也推出了旗下首款無線充電器WCP-700。
無線充電技術采用統一的工業標準，對于手提電話、PMP/MP3、數字照相機、手提電腦等產品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的無線充電器。這個充電器類似一個托盤直接插到電源上，獲得聯盟認證的帶有“Qi”標識各企業的不同品牌的手機直接放在上面就可完成充電。對于不同的電子產品，電源接口能自動對應，需要充電時，發射器和接收芯片會同時自動開始工作，充滿電時，雙方會自動關閉。它還能自動識別不同的設備和能量需求，進行‘個性化工作’，這就是智能。
3月30日，移動平臺和半導體領域企業ST-Ericsson又推出了一款電源管理解決方案，大大縮短相對于移動設備在墻壁插座充電的時間。這一創新成果是其PowerHUBTM產品之一，該產品能夠采集眾多渠道能源，不僅是用戶更快充電，還可以有效降低溫室氣體排放。
現在，為了消費者的安全和便利，無線充電技術人員在近距離無線充電技術開發的同時，也對遠距離充電開始進一步研究。一旦實現了這種技術，不光是小功率的移動設備，即使家用電器，醫療設備，辦公用具等都可以實現無線充電，可以邊用邊充而無需電池。
圖3 無線充電技術
結語
隨著現代社會生活節奏的加快，移動設備的應用變得越來越廣泛。手機移動電源的開發成為眾多設備提供商必須處理的難題之一。而實現移動電源的續航能力有效提高者，可以在這一朝陽市場實現利潤的可觀提高。
同時，移動電源也是與人們生活息息相關的技術，讓人們可以實現隨時隨地都如在家在辦公室一樣實現電子設備的充分使用，方便人們的工作娛樂。
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