您是否想象過(guò)未來(lái)有一天,家中的窗簾和人們的衣服上裝入與布一樣柔軟的薄膜太陽(yáng)能電池,使我們可以隨時(shí)隨地獲取所需的電能?您是否還想象過(guò)戴上一副特別的眼鏡,它不僅可以讓您看到周邊的世界,還可以隨時(shí)顯示出某些物體的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)供您參考?在位于“2010年中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)”的TDK展臺(tái)中,記者被各種基于先進(jìn)材料而開(kāi)發(fā)出的最新技術(shù)帶入了一個(gè)充滿(mǎn)幻想的世界;同時(shí),這些新技術(shù)也向我們?cè)忈屃宋磥?lái)營(yíng)造美麗地球環(huán)境的三大方向。
柔性太陽(yáng)能電池效率持續(xù)提升
10年前,一些電子表采用了非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。與今天大家熟悉的那些放置在屋頂?shù)木Ч杼?yáng)能電池相比,由于采用了非晶硅的柔性薄膜基板,這種薄膜太陽(yáng)能電池非常柔軟,也非常輕薄,可以像布或紙張一樣卷曲。“這樣的柔性太陽(yáng)能電池應(yīng)用的場(chǎng)合比晶硅太陽(yáng)能電池會(huì)更多。”來(lái)自TDK日本國(guó)內(nèi)的專(zhuān)家在展會(huì)上向《中國(guó)電子報(bào)》記者介紹說(shuō),“例如,未來(lái)它不僅可以放入手機(jī)等電子產(chǎn)品中,也可以裝在窗簾甚至衣服上。”
記者了解到,目前這種柔性太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是4.5%,通過(guò)技術(shù)的革新,明年可以提高到7%。顯然,這比目前晶硅太陽(yáng)能電池15%的轉(zhuǎn)換效率還要低一些。不過(guò),據(jù)悉,TDK的專(zhuān)家們正在研發(fā)新一代柔性太陽(yáng)能電池,即采用雙層構(gòu)造,使目前的柔性太陽(yáng)能電池不僅可以吸收可見(jiàn)光,還可以吸收非可見(jiàn)光。利用這一方式,他們計(jì)劃在兩年之后將柔性太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率提升到11%。此外,記者獲悉,這種柔性薄膜太陽(yáng)能電池的溫度特性很強(qiáng)——— 伴隨著周邊溫度的提升,一般的太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率會(huì)下降,但這種柔性薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率卻會(huì)提升。
在效率提升的同時(shí),TDK也開(kāi)發(fā)出了卷對(duì)卷(Roll-to-Roll)的生產(chǎn)方式。“這改變了傳統(tǒng)一片一片的生產(chǎn)方式,使得柔性薄膜太陽(yáng)能電池可以連續(xù)生產(chǎn)。”來(lái)自日本的專(zhuān)家說(shuō),“因此,它的生產(chǎn)效率會(huì)更高,生產(chǎn)成本也會(huì)下降。這為它的廣泛使用進(jìn)一步創(chuàng)造了條件。”
新一代鐵氧體助汽車(chē)節(jié)能
汽車(chē)在空跑的時(shí)候會(huì)比滿(mǎn)載貨物時(shí)要省不少油。那么,怎樣讓汽車(chē)時(shí)刻都像沒(méi)有裝載貨物那樣輕松地運(yùn)行,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的呢?
汽車(chē)中一般約有150個(gè)馬達(dá),它們控制著車(chē)窗、后視鏡、坐椅、雨刷等的運(yùn)動(dòng)。而每個(gè)馬達(dá)中間的轉(zhuǎn)子都是靠電磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。這就需要一種磁性材料。實(shí)際上,TDK公司起家的技術(shù)就是“鐵氧體”磁性材料,TDK最早實(shí)現(xiàn)了鐵氧體的工業(yè)化生產(chǎn)。“我們生產(chǎn)的FB12系列鐵氧體磁鐵的居里溫度和表面磁數(shù)密度已達(dá)到業(yè)界最高。因此,采用非常小體積的鐵氧體磁鐵就可以達(dá)到目前大體積鐵氧體磁鐵的效果。”TDK相關(guān)工程師介紹說(shuō),“這樣,采用新一代鐵氧體材料的小型、高效的車(chē)用馬達(dá)將會(huì)大大降低車(chē)身的重量,從而使汽車(chē)達(dá)到節(jié)能減排的效果。”據(jù)悉,每年汽車(chē)采用TDK高性能鐵氧體磁鐵實(shí)現(xiàn)的二氧化碳和一氧化碳的減排量,達(dá)到了東京最大棒球場(chǎng)的體積。這些基于FB12系列鐵氧體磁鐵的元器件既有所有汽車(chē)都需要的車(chē)用小型馬達(dá),也有電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)所需的高效DC-DC轉(zhuǎn)換器。
而且,這些基于鐵氧體材料的元器件除了要滿(mǎn)足極高的電氣特性外,還要經(jīng)過(guò)TDK其他方面的安全檢測(cè)。例如,車(chē)用電容在出廠之前都會(huì)講過(guò)六面外觀檢測(cè),保障每一面都沒(méi)有細(xì)小的瑕疵,以防汽車(chē)行駛過(guò)程中,因外界環(huán)境的急劇變化,因?yàn)樾¤Υ枚闺娙蒹w斷裂,帶來(lái)安全隱患。
OLED支撐新興應(yīng)用
雖然三星已經(jīng)由于技術(shù)研發(fā)不利等因素退出了OLED市場(chǎng),但TDK在這一領(lǐng)域的進(jìn)展卻非??臁?ldquo;TDK已經(jīng)掌握了透明OLED的量產(chǎn)技術(shù)。”TDK的一位工作人員介紹說(shuō),“目前量產(chǎn)的最大尺寸為2.4英寸,我們已經(jīng)開(kāi)始向中國(guó)客戶(hù)推廣,很多客戶(hù)表示出了興趣。”其實(shí),一些手機(jī)設(shè)計(jì)企業(yè)早就提出了設(shè)計(jì)“透明手機(jī)”的概念,但因?yàn)檎也坏较鄳?yīng)的顯示部件而擱淺。
同時(shí),TDK還在優(yōu)化薄膜OLED技術(shù),希望明年可以量產(chǎn)。這種薄膜OLED的厚度只有0.3毫米,與一張紙的厚度相當(dāng),而分辨率為QVGA的OLED顯示模塊,厚度也只有1.4毫米。而這種可以卷曲、又非常輕薄的OLED非常適合用于腕表、腕式手機(jī)、計(jì)步器和血壓計(jì),使佩戴者感到舒適。