Az új technológia nagyszerĹą lehetőségeket kínál az energiagyĹąjtés terén, amelynek lényege, hogy az eszköz a közvetlen környezetéből nyert energiát alakítja árammá. Mivel nem igényel elektromos vezetékeket vagy akkumulátorcserét, új földrajzi térségekben és alkalmazási területeken is lehetővé teszi az érzékelők használatát. Szintén komoly potenciállal rendelkezik a különféle érzékelőhálózatok és orvosi célú érzékelő technológiák energiaellátásnak biztosításában.

Háttér
Az áramot hagyományosan erőmĹąvekben vagy elektromos vezetékeket és csereegységeket igénylő akkumulátorok segítségével termelik. Az elmúlt években egyre vonzóbbá vált az a lehetőség, hogy a fény, rezgés, hő, rádióhullámok stb. formájában jelen lévő környezeti energiát használják fel erre a célra, és többféle módszert is kidolgoztak a különböző forrásokból történő áramtermelésre. Az energiagyĹąjtés (energy harvesting) az a folyamat, amelynek során a közvetlen környezetből gyĹąjtött energiát alakítják árammá. Az energiagyĹąjtés technológiája feleslegessé teszi az akkumulátorcserét és az elektromos vezetékek használatát.
A környezeti fényből, rezgésből, hőből, rádióhullámokból stb. gyĹąjtött energia felhasználásával termelhető áram mennyisége elenyésző az erőmĹąvekből és az akkumulátorokból kinyerhető volumenhez képest. Ahhoz, hogy az energiagyĹąjtő technológiát fel lehessen használni ICT-eszközök mĹąködtetésére, nagyobb mennyiségĹą áram előállítására képes eszközökre van szükség. A fény és a rezgés például nem mindig van jelen a környezetben. Olyan eszközöket kell tehát fejleszteni, amelyek bármikor, egyidejĹąleg többféle külső energiaforrást is fel tudnak használni. Korábban ezt különféle típusú eszközök ötvözésével érték el, ami megnövelte a költségeket.

Új fejlesztésĹą technológia
A Fujitsu Laboratories új hibrid energiagyĹąjtő eszköze a fény- vagy hőenergiát alakítja árammá. Ez a két legjellemzőbb, széles körben rendelkezésre álló környezeti energiaforrás. Egyetlen eszközzel gyĹąjti a fény- vagy hőenergiát anélkül, hogy ehhez két külön megoldást kellene kombinálnia. Ráadásul olcsó szerves anyagokból készül, így előállítási költsége alacsony.

 

 

Az új technológia jellemzői:
1. A hibrid energiatermelő eszközök körében újszerĹą szerkezet
A kétféle (P- és N-típusú) félvezető anyagot összekötő elektromos áramkörök változtatásával az eszköz fotovoltaikus cellaként és termoelektromos generátorként is mĹąködhet.
2. Új szerves anyag kidolgozása a hibrid energiatermelő eszközökhöz
A Fujitsu Laboratories olyan szerves anyagot dolgozott ki, ami fotovoltaikus és termoelektromos módban is alkalmas az áramtermelésre. A szerves anyag nagyobb hatásfokkal mĹąködik a korábban megszokottnál, így fotovoltaikus módban beltéri fényből is képes áramot generálni. Termoelektromos módban a környezeti hőből termel energiát. Mivel a szerves anyag és gyártási folyamata is olcsó, jelentősen csökken az előállítási költség.

Eredmények
Ezidáig a fényenergiát árammá alakító fotovoltaikus cellák és a hőmérsékletkülönbségből áramot termelő termoelektromos megoldások csak külön eszközökben voltak elérhetők. A Fujitsu Laboratories új rendszere dupla áramtermelési potenciált kínál, mivel egy eszközben képes hasznosítani a környezeti hőt és a fényt. Egészségügyi célú alkalmazás esetén a technológia felhasználható például a fontos változók (pl. testhőmérséklet, vérnyomás, pulzus) alakulását figyelő érzékelőkben – akkumulátorok és elektromos vezetékek nélkül. Ha a környezeti fény vagy hő önmagában nem elegendő az érzékelő táplálására, a technológia mindkét forrást igénybe veszi az áramtermelésre. A megoldás az időjárás-előrejelzések készítését támogató környezeti érzékelőkben is felhasználható olyan távoli helyszíneken, ahol nehéz akkumulátort cserélni vagy elektromos vezetéket fektetni.

A technológia részleteit a december 6. és 8. között San Franciscó-ban tartott IEEE International Electron Devices Meeting 2010 (IEDM 2010) szakkonferencián mutatták be.
A cég a megoldás kereskedelmi bevezetését 2015 körül tervezi.