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TDK立足材料开发 诠释环保方向

发布时间:2012-03-27

您是否想象过未来有一天,家中的窗帘和人们的衣服上装入与布一样柔软的薄膜太阳能电池,使我们可以随时随地获取所需的电能?您是否还想象过戴上一副特别的眼镜,它不仅可以让您看到周边的世界,还可以随时显示出某些物体的相关数据来供您参考?在位于“2010年中国国际高新技术成果交易会”的TDK展台中,记者被各种基于先进材料而开发出的最新技术带入了一个充满幻想的世界;同时,这些新技术也向我们诠释了未来营造美丽地球环境的三大方向。
  柔性太阳能电池效率持续提升

  10年前,一些电子表采用了非晶硅薄膜太阳能电池。与今天大家熟悉的那些放置在屋顶的晶硅太阳能电池相比,由于采用了非晶硅的柔性薄膜基板,这种薄膜太阳能电池非常柔软,也非常轻薄,可以像布或纸张一样卷曲。“这样的柔性太阳能电池应用的场合比晶硅太阳能电池会更多。”来自TDK日本国内的专家在展会上向《中国电子报》记者介绍说,“例如,未来它不仅可以放入手机等电子产品中,也可以装在窗帘甚至衣服上。”

  记者了解到,目前这种柔性太阳能电池的光电转换效率是4.5%,通过技术的革新,明年可以提高到7%。显然,这比目前晶硅太阳能电池15%的转换效率还要低一些。不过,据悉,TDK的专家们正在研发新一代柔性太阳能电池,即采用双层构造,使目前的柔性太阳能电池不仅可以吸收可见光,还可以吸收非可见光。利用这一方式,他们计划在两年之后将柔性太阳能电池的转换效率提升到11%。此外,记者获悉,这种柔性薄膜太阳能电池的温度特性很强——— 伴随着周边温度的提升,一般的太阳能电池转换效率会下降,但这种柔性薄膜太阳能电池的转换效率却会提升。

  在效率提升的同时,TDK也开发出了卷对卷(Roll-to-Roll)的生产方式。“这改变了传统一片一片的生产方式,使得柔性薄膜太阳能电池可以连续生产。”来自日本的专家说,“因此,它的生产效率会更高,生产成本也会下降。这为它的广泛使用进一步创造了条件。”

  新一代铁氧体助汽车节能

  汽车在空跑的时候会比满载货物时要省不少油。那么,怎样让汽车时刻都像没有装载货物那样轻松地运行,从而达到节能减排的目的呢?

  汽车中一般约有150个马达,它们控制着车窗、后视镜、坐椅、雨刷等的运动。而每个马达中间的转子都是靠电磁场来驱动的。这就需要一种磁性材料。实际上,TDK公司起家的技术就是“铁氧体”磁性材料,TDK最早实现了铁氧体的工业化生产。“我们生产的FB12系列铁氧体磁铁的居里温度和表面磁数密度已达到业界最高。因此,采用非常小体积的铁氧体磁铁就可以达到目前大体积铁氧体磁铁的效果。”TDK相关工程师介绍说,“这样,采用新一代铁氧体材料的小型、高效的车用马达将会大大降低车身的重量,从而使汽车达到节能减排的效果。”据悉,每年汽车采用TDK高性能铁氧体磁铁实现的二氧化碳和一氧化碳的减排量,达到了东京最大棒球场的体积。这些基于FB12系列铁氧体磁铁的元器件既有所有汽车都需要的车用小型马达,也有电动汽车和混合动力汽车所需的高效DC-DC转换器。

  而且,这些基于铁氧体材料的元器件除了要满足极高的电气特性外,还要经过TDK其他方面的安全检测。例如,车用电容在出厂之前都会讲过六面外观检测,保障每一面都没有细小的瑕疵,以防汽车行驶过程中,因外界环境的急剧变化,因为小瑕疵而使电容体断裂,带来安全隐患。

  OLED支撑新兴应用

  虽然三星已经由于技术研发不利等因素退出了OLED市场,但TDK在这一领域的进展却非常快。“TDK已经掌握了透明OLED的量产技术。”TDK的一位工作人员介绍说,“目前量产的最大尺寸为2.4英寸,我们已经开始向中国客户推广,很多客户表示出了兴趣。”其实,一些手机设计企业早就提出了设计“透明手机”的概念,但因为找不到相应的显示部件而搁浅。

  同时,TDK还在优化薄膜OLED技术,希望明年可以量产。这种薄膜OLED的厚度只有0.3毫米,与一张纸的厚度相当,而分辨率为QVGA的OLED显示模块,厚度也只有1.4毫米。而这种可以卷曲、又非常轻薄的OLED非常适合用于腕表、腕式手机、计步器和血压计,使佩戴者感到舒适。

 

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