Figure 1. a) Système conceptuel d'auto-chargement piloté par NIR comprenant un module PV CQD flexible et un LIB structuré de manière interdigitée. b) Images photographiques d'un bracelet médical portable conventionnel et d'un dispositif portable intégré au système d'autocharge. Crédit : Institut coréen avancé des sciences et de la technologie (KAIST)
Alors que les appareils portables font leur apparition, il existe de nombreuses études sur les systèmes de recharge sans fil. Ici, une équipe de recherche KAIST a développé une plate-forme d'autocharge sans fil pour l'électronique portable de faible puissance en convertissant l'irradiation de la bande proche infrarouge (NIR) en énergie électrique. Cette nouvelle technologie peut être appliquée aux flexibles, systèmes de charge portables sans avoir besoin d'accessoires.
Les points quantiques colloïdaux (CQD) sont des matériaux prometteurs pour la fabrication de semi-conducteurs; en particulier, Les CQD à base de PbS ont une accordabilité optique facile de la région de longueur d'onde visible à infrarouge. D'où, ils peuvent être appliqués à divers appareils, comme l'éclairage, photovoltaïque (PV), et photodétecteurs.
La recherche continue sur les dispositifs optoélectroniques basés sur le CQD a augmenté leur efficacité de conversion de puissance (PCE) à 12 % ; cependant, les champs applicables n'ont pas encore été trouvés pour eux. Pendant ce temps, Les appareils électroniques portables sont généralement confrontés au problème des systèmes de charge peu pratiques, car les utilisateurs doivent constamment charger des batteries connectées à une source d'énergie.
Une équipe conjointe dirigée par le professeur Jung-Yong Lee de la Graduate School of Energy, Environnement, Water and Sustainability et Jang Wok Choi de l'Université nationale de Séoul ont décidé d'appliquer les PV CQD, qui ont une efficacité quantique élevée dans la bande NIR aux systèmes d'auto-charge sur les appareils portables.
Ils ont utilisé une stratégie de conversion d'énergie NIR stable et efficace. Le système était composé d'un module PV basé sur PbS CQD, une batterie lithium-ion interdigitée flexible, et divers types de films transparents NIR.
Figure 2. Illustration de la structure et des performances des PV CQD de la plate-forme d'autocharge sans fil. Crédit : Institut coréen avancé des sciences et de la technologie (KAIST)
L'équipe a retiré la batterie existante du bracelet médical portable déjà commercialisé et l'a remplacée par le système d'autocharge proposé. Ils ont confirmé que le système peut être appliqué à un appareil portable de faible puissance via la bande NIR.
Il y a eu de nombreuses plates-formes utilisant l'irradiation solaire, mais la plate-forme nouvellement développée présente plus d'avantages car elle permet aux appareils conventionnels d'être beaucoup plus confortables à porter et de se charger facilement dans la vie quotidienne en utilisant diverses sources d'irradiation pour une charge constante.
Avec cet aspect, la plateforme proposée permet des conceptions plus flexibles, qui sont l'élément important pour la commercialisation réelle. Il garantit également une photostabilité plus élevée et efficace que les structures existantes.
Le professeur Lee a dit, "En utilisant la bande NIR, nous avons proposé une nouvelle approche pour résoudre les problèmes de système de charge des appareils portables. Je pense que cette plate-forme sera une nouvelle plate-forme pour la conversion d'énergie et que son application peut être étendue à divers domaines, y compris les mobiles, IoT, et des drones."
