如今，對新能源生產和轉移相關解決方案的需求越來越重要。電子應用對我們的生活產生了巨大的影響。這就是為什么考慮使用能夠減少溫室效應和二氧化碳排放的可持續方法也很重要。

與基于化石燃料的傳統能源相比，利用太陽能、風能、波浪運動和生物質能等替代能源生產能源的能力可以顯著減少環境影響和污染排放。例如，太陽能可以幫助發展中國家或小型山區和農村社區配備高效、經濟和幾乎零環境影響的發電廠來發電。近年來，光伏電池板經歷了快速而顯著的發展，為用戶提供了越來越高效和可靠的解決方案，這些解決方案需要減少維護，并且即使在太陽輻射較低的條件下也能夠產生能量。同時，安裝的簡單性也增加了，受到引入能夠適應各種類型表面的柔性面板的青睞。光伏系統通常與用于存儲產生的電力的特殊單元相結合，由或多或少根據可用預算演變而來的蓄電池制成。這些電池可以在白天積累能量，然后在夜間用于照明和為不同的負載供電。不僅如此，它們還能夠檢測停電，在發生電源故障時自動成為主要能源。與發電機不同，蓄電池能夠在不使用燃料的情況下以無聲的方式提供能量。根據可用預算或多或少地用蓄電池制成。這些電池可以在白天積累能量，然后在夜間用于照明和為不同的負載供電。不僅如此，它們還能夠檢測停電，在發生電源故障時自動成為主要能源。與發電機不同，蓄電池能夠在不使用燃料的情況下以無聲的方式提供能量。根據可用預算或多或少地用蓄電池制成。這些電池可以在白天積累能量，然后在夜間用于照明和為不同的負載供電。不僅如此，它們還能夠檢測停電，在發生電源故障時自動成為主要能源。與發電機不同，蓄電池能夠在不使用燃料的情況下以無聲的方式提供能量。

與能源生產同等重要的是能量的傳輸，尤其是如果這可以通過無線方式進行，而不需要使用笨重且通常令人討厭的電纜。近來，基于電磁感應原理的無線電力傳輸技術由于兩個已成為優先事項的應用而重新受到關注。第一個與消費電子領域有關，涉及電池供電的移動設備（通常是智能手機）的充電，只需將它們放在能夠通過傳導傳輸電力的合適電源上即可充電。第二個主要應用涉及電動和插電式混合動力汽車的電池充電，通過可以放置在汽車下方地板上甚至集成到路面上的設備進行充電。

在接下來的段落中，將介紹兩個高度創新的實際應用，涉及利用太陽能作為電力來源和在各種類型的環境中傳輸無線能量。

柔性太陽能光伏

位于桑德蘭（英國）的 Power Roll 開發了一種創新的太陽能薄膜模型，能夠產生和儲存能量。這種太陽能薄膜輕巧靈活，能夠適應任何類型的表面，發電成本比傳統光伏電池板低 20 倍。新技術基于帶有數千個微槽圖案的柔性薄膜。每個微槽只有幾微米厚，比人的頭發還小。

該解決方案提供的優勢如下：

低成本：成品0.03美元/瓦；

重量輕：0.3 kg/m 2；

易于安裝并減少維護時間；

可持續性，由于使用完全可回收的材料和不含稀土；

適應性：相同的技術可用于建筑物屋頂或為小型物聯網傳感器供電；

高功率密度：500 瓦特/公斤。

如圖 1所示，柔性薄膜能夠使用一系列電介質和存儲材料卷對卷制造電容器。這種用于儲存能量的電容器技術提供：

超低成本制造；

卓越的能量密度；

具有電壓和電容靈活性的多種形狀和尺寸；

與濕式電解電容器相比，使用壽命更長。

圖 1概述了柔性太陽能薄膜制造過程的各個階段。

圖 1：柔性太陽能光伏的制造步驟

“與柔性太陽能技術相比，我們的技術有幾個優勢。它非常容易生產。制造過程中的步驟更少，”Power Roll 董事總經理 Neil Spann 說。他補充說：“如果你看看柔性光伏，我們可以說它要貴得多。因此，實際上，我們技術的主要優勢是成本效益。在效率方面，我們的效率是好的。但我們的目標不是制造世界上性能最高的太陽能電池板，而是有一些技術可以推動設備向上發展。我們正在尋找一種折衷方案，一種良好的性能水平。所以我們目前的電池性能是 11%，這在某種程度上可以與有機光伏等其他柔性太陽能電池板相媲美。但我們計劃將其提高到 20%。并且由于可以定制，

通過將不同的活性材料應用于 Power Roll 微槽技術，可以創建具有一系列放電時間的儲能解決方案。今天的太陽能技術要么太昂貴而無法部署，要么它們的剛性和重量使它們不適合這項工作。Power Roll 的低成本、靈活和輕質的太陽能薄膜能夠在全新的應用中使用可再生能源。與能源研究所 (TERI) 合作，Power Roll正在印度喜馬拉雅山 Mukteshwar 的鄉村安裝創新的太陽能微型電網系統，以產生和儲存能源。該系統包括用于發電的輕型便攜式太陽能光伏發電和用于夜間使用能源的儲能能力。每個系統的設計都是為了滿足每個村莊的定制需求。應用包括為支持灌溉的水泵供電、幫助年輕人夜間學習的燈光以及為運行電話提供動力，從而訪問國家和國際知識和支持網絡。通過這個項目，Power Roll 還在試驗使用金屬絲張緊系統安裝太陽能薄膜的新方法，這使得太陽能薄膜可以快速輕松地移動到最需要的地方。

無線電力傳輸

PowerSphyr 是一家總部位于加利福尼亞州丹維爾的公司，旨在通過其智能無線電力技術徹底改變電子設備的供電方式。PowerSphyr 提供以下解決方案以適應任何應用：

磁共振，一種提供高功率傳輸和空間自由度的解決方案。它對附近的金屬是安全的，提供出色的熱管理并同時支持多個設備；

Qi，最簡單、成本最低的解決方案。它具有有限的空間自由度、功率傳輸和熱管理（金屬變得非常熱）。此外，該解決方案需要發射器和接收器之間的精確對準；

電容式，適用于需要非常高功率的工業應用的解決方案；

射頻能量收集，傳感器和物聯網應用的絕佳解決方案。它具有出色的空間自由度（高達 40 英尺），可用于收集現有頻率并支持 FCC 監管限制。

PowerSphyr 的SkyCurrent系列無線電力傳輸和接收解決方案可在各種產品和模塊中實現快速、易于使用和安全的無線充電。每個產品都包含一個完全開發的參考設計。Skycurrent 產品的主要市場包括汽車、消費和工業。PowerSphyr 為汽車行業設計無線電源產品和模塊，無需電纜或精確的線圈對齊，以優雅的工業設計和靈活的外形尺寸實現快速、易于使用和安全的充電生態系統。圖 2展示了一個汽車應用，其中包括用于控制和監控（燈、安全氣囊、溫度、車門等）的無線供電傳感器，以及為支持磁共振、Qi 和 RF 解決方案的乘員設備進行無線充電。

“我們的一個目標是通過重新思考汽車駕駛艙的無線供電方式來降低復雜性。這意味著移除連接器并用面向未來的無線解決方案取代傳統方法。

許多公司都專注于無線電源為車廂內的移動設備充電，但使用 PowerSphyr 的新一代無線電源技術可以簡化制造、提高安全性、可靠性并降低車內成本。

今天的車輛包含超過 200 個連接器，為關鍵功能和系統提供電源和通信。隨著汽車電氣化的不斷發展，我們將看到汽車的功能越來越豐富，并且越來越依賴軟件。一種新的連接方法將變得至關重要。

我們還看到車輛中的銅含量大幅增加。雖然大多數與電池和推進有關，但它也用于引導整個車輛的能量，”PowerSphyr 首席執行官 Will Wright 說。

他補充說：“我們正在開發無線解決方案以降低線束和連接器的復雜性，而不是使用無線電源為手機或平板電腦充電。無論是為座椅電機、加熱座椅還是后視鏡和揚聲器供電，無線方法都能解決該行業多年來面臨的許多挑戰。

PowerSphyr 提供從低功率到 450 瓦的解決方案，我們每年都在努力為汽車和工業領域的客戶進一步推動我們的技術。

我們的主要技術是一種專有的磁共振形式，可根據應用提供 6.78 或 13.56 兆赫的功率。我怎么強調非凡的電磁學設計的重要性都不為過。我們的新解決方案可無縫提供電力和通信?！?/p>

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包括無線供電傳感器和無線充電器的汽車應用

在工業領域，PowerSphyr 無縫支持無線充電的三大主要標準（磁共振、磁感應和 AirFuel RF），能夠滿足工業工具和機械的中高功率需求。對于消費行業，PowerSphyr 提供 SkyCurrent III（如圖3所示），這是一款終極無線充電平臺，提供雙模無線充電板和一套“快速充電”電池盒。

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手機在 SkyCurrent III 設備上充電