现在可以推广轻型太阳能手机的使用

在以光为能源的能量收集中，作为收集器的太阳能电池技术比较先进，可以获得的电量很大。这使其成为环保能源利用的首选，无论是实用性还是易用性。许多应用设备，例如手表和计算器，已经通过使用光作为能源而不再需要电源线。

将太阳能电池放置在室外，用10cm2的收集器面积可以获得超过1W的电力。即使只能使用功耗较高的设备或面积较小的太阳能电池，也可以通过设计系统配置来使用它们。例如，您可以将设备不使用时产生的电力储存起来并一次性全部使用。

太阳能电池可能看起来都一样，但它们的特性必须优化以适应不同的使用环境。基本上，太阳能电池将特定波长的光转化为电能的效率最高。优化哪种波长取决于构成太阳能电池的材料和元件结构。例如，太阳光是白光，是各种波长的光的混合。另一方面，夜间或室内使用的照明，例如荧光灯和LED照明，在特定波长下具有很强的光强度。乍一看，白光LED光看起来与太阳光相似，但波长分布偏向可见光，因此红外线、紫外线等不可见部分不能作为能源。

此外，室内照明的能量密度仅为太阳光的1/100至1/10,000，因此即使在室内使用太阳光太阳能电池也无法有效获得电力。染料敏化太阳能电池是一种在使用室内照明作为能源时转换效率特别高的太阳能电池^＊1，并且已经有实际应用。中国中兴通讯发布了一款配备染料敏化太阳能电池的手机，该手机在非洲等电力条件较差的地区受到欢迎（图4）。

【图4】可使用中兴太阳能电池的手机“Coral-200-Solar”
来源：中兴通讯新闻稿

充分利用太阳光能量（多种波长的光的混合体）的有效方法是将具有不同特性的多种材料分层，以扩大可以转化为电能的范围。硅通常用作太阳能电池的材料，但其可转化为电能的波长范围并不广泛。另一方面，化合物太阳能电池的特性，例如由铜、铟和硒制成的CIS太阳能电池，很容易通过改变其成分和结构来调整。因此，通过同时使用多种材料可以提高转换效率。

人体热量产生电力，可以为手机充电

能量收集，利用热量作为能源，将人工热源（例如电机、发动机、工厂和建筑物中的管道）或生物（例如人体热量）发出的热量转化为电能。热量收集器通常使用珀耳帖元件将温差转化为电能。

珀耳帖元件是一种利用“塞贝克效应”的热电元件，“塞贝克效应”是一种当物体两端存在温差时产生电压的现象，由具有较大塞贝克效应的半导体和金属构成。使用普通的珀耳帖装置，当从 10 cm2 的面积收集热能时，可以从人工热源获得 10 mW 的功率，从人体热量获得 100 μW 至 1 mW 的功率。

近年来，热电元件的效率迅速提高。例如，韩国科学技术院 (KAIST) 开发了一种技术，可以将珀耳帖元件附着在玻璃纤维上并加工成织物（图 5）。他们成功地在20℃的温度下利用人体温度从10cm见方的元件获得了约40mW的高功率。除了发电效率高之外，它还具有加工成柔性织物的能力，这对于扩大其用途非常重要。如果将同样的元件放大到人体夹克的面积，它会产生大约2W的功率，这也可以用来给手机充电。

[图5]使用附着在玻璃纤维上的珀耳帖元件将热量高效地转化为电能
来源：韩国科学技术院新闻稿