Sharp verbetert zonnelader voor mobieltjes

Sharp heeft tijdens een bijeenkomst over energiezuinige technologie een prototype van een nieuwe lader voor mobieltjes getoond die zijn energie van licht betrekt. De zonnelader is 0,8mm dik en levert iets minder dan een halve watt.

Het prototype van de oplader voor mobieltjes is momenteel slechts 0,8mm dik, maar Sharp denkt die dikte nog verder te kunnen reduceren tot 0,6 millimeter. De overige afmetingen van de zonnecelmodule bedragen 65,5 bij 41 millimeter, wat de lader geschikt maakt deze op de achterkant van een mobieltje te plakken.

Volgens Sharp moet de lader 450mW kunnen leveren, wat flink meer is dan het vorige model, dat - bij iets grotere afmetingen - 300mW kon leveren. De zonnecellen zijn waarschijnlijk uit kristallijn silicium met elektrodes aan de achterzijde opgebouwd, maar Sharp wilde niet onthullen hoe de modules zijn opgebouwd en hoe het bedrijf de verbeterde opbrengst van de fotovoltaïsche cellen heeft weten te realiseren. Sharp denkt binnen één jaar de zonnelader aan mobieltjesfabrikanten te kunnen leveren.

Reacties (62)

[vDorst]

Laden van een Accu 3.7V @ 1500mA = 5.55 Watt

Het paneel kan 0.45Watt leveren.
Stel dat je laad circuit 80% efficiënt is.
Dan duurt het 5.55Watt / ( 0.45Watt * 80% ) = 15.42 uur.

Dit schilt zeker een paar keer opladen per week.

[maltesersnoepie]

Als een fabrikant van een zonnepaneel aangeeft dat het maximaal 0.45 watt kan leveren. Dan bedoelt men meestal wat dat zonnepaneel kan leveren onder de omstandigheid van het hoogst denkbare zonnevermogen per vierkante meter op aarde.

Als de zon loodrecht invalt op aarde en het onbewolkt is is de instraling ongeveer 1000 watt per vierkante meter. De oppervlakte van de gsm oplader is ongeveer 25 vierkante centimeter. Dit is 1/400 vierkante meter.

Op 1/400 vierkante meter aarde kan ten hoogste 1/1000 watt/m^2 = 2.5 watt lichtenergie van de zon komen.

Er komt -dan- (Als er 1000 watt per vierkante meter lichtinstraling is) ongeveer 0.45 watt aan electriciteit uit. Wat een rendement betekent van minder dan 20%. Wat realistisch is mbt de huidige stand van zaken met betrekking tot zonnepanelen.

Omdat het rendement realistisch is en er bij dat rendement en dat oppervlak pas bij 1000 watt/vierkante meter 0.45 watt aan electriciteit wordt geleverd. Moet de fabrikante dus ook zijn uitgegaan van een best case scenario.

Immers in Nederland of in een gebouw zal men vrijwel nooit 1000 watt per vierkante meter aan lichtvermogen halen. In nederland is dit gemiddeld 100 watt per vierkante meter over 1 heel jaar.

Dan zou als je de oplader gedurende een heel jaar buiten loodrecht in de zon weet te houden gemiddeld ongeveer 0.045 watt worden geleverd. (ervanuitgaande dat het laadcircuit net zo efficient is bij dit lage vermogen wat hoogstwaarschijnlijk niet zo is)

In een gebouw zal de lichtintensiteit vaak lager zijn dan 100 watt per vierkante meter. eerder minder dan 10 watt per vierkante meter. Dan wordt de oprengst ten hoogste 0.0045 watt.

Het essentiele probleem bij een mobiel is dat een zonnepaneel een bepaald oppervlak nodig heeft en dat het geleverde vermogen recht evenredig is met de oppervlakte. Een zonnepaneel van 1 m^2 kan ten hoogste 1000 watt opvangen op aarde als het maximaal efficient is. het richten is ook een probleem zeker bij een mobiel, als hij niet echt goed loodrecht in het licht licht neemt de lichtsterkte per oppervlak af.

Een mobiel moet klein zijn en dit is tegenstrijdig met de eis dat een zonnepaneel zo groot mogelijk moet zijn. Ook zit een mobiel vaak in een zak, als iedereen zijn mobiel gaat neerleggen zal men het kwijtraken of het zal gestolen worden. gezien het kleine oppervlak zal het ook amper stroom besparen. Er zal ook niemand buiten gaan lopen en zijn mobiel al lopende in de zon houden.

Ik kan eigenlijk geen zinnige toepassing verzinnen voor deze mobiel, het spaart amper stroom, voegt gewicht en ruimte toe aan een ding wat klein en licht moet zijn, voor afgelegen plaatsen heeft het geen zin, want als er geen stopcontacten binnen x kilometer zijn is er hoogstwaarschijnlijk ook geen bereik.

Voor mensen die zeg maar op expeditie moeten, die kunnen denk ik beter een groot opvouwbaar zonnepaneel meenemen en regelmatig dat 1 uur in de zon zetten en hun mobiel(eerder sateliettelefoon dan opladen als ze een kamp op slaan ipv steeds een mobiel met een minizonnepaneel in de zon te houden al lopende.

[Joost344]

Zo'n product is alleen zinnig bij een mobieltje met een zeer laag verbruik dus niet bij de leuke gadget telefoons. Het kan ook handig zijn om nog een stukje op te laden om een telefoontje te plegen in het buitenland.

[Serendipity]

Gewoon een nieuwsgierige vraag:
Hoe lang duurt het voordat je telefoon is opgeladen met zo'n apparaat?

Het lijkt me in sommige gevallen ook niet handig om je telefoon in de zon op te laden; als je bijvoorbeeld op de camping staat en je legt hem ff op de tafel, gaat naar binnen en je telefoon kan gejat zijn...

Aan de andere kant is het wel een heel interessant idee. Want zoveel stroom trek je niet uit het stopcontact met een telefoon, maar tegenwoordig heeft iedereen er een, dus is het al redelijk opgelopen... Stel 25% van de mensen zou dit standaard gebruiken, moet je eens zien wat je besparen kan!

[paulus4ever]

Gewoon een nieuwsgierige vraag:
Hoe lang duurt het voordat je telefoon is opgeladen met zo'n apparaat?

Kijk maar naar het laden via een USB 2.0 aansluiting.
Die levert maximaal zo'n 2,5W (500mA * 5V) via een moederbord.

De telefoon zal dus, via de oplader uit het artikel, er ruim 5x zo lang over doen.

edit:
Opmerking van alamont was juist. Had mW (van artikel) en mA (van USB) door elkaar gehaald.

[Reactie gewijzigd door paulus4ever op 23 juli 2024 08:55]

[johnkessels87]

die snap ik niet helemaal...

450mW / 500mW < 2
bijna 1

dus zou ongeveer gelijk moeten zijn...

mits dat de cel optimaal zijn werk doet.

[alamont]

USB 2.0 levert normaal maximaal 500mA bij 5V. Dat is dus maximaal 2,5 W.

[Bartjezz]

Helaas heeft niet iedereen een laptop met een usb kabel voor z'n telefoon op zak...
Maar dit is een leuke oplossing die voor sommige mensen heel handig kan zijn! Bijv, de mobiel op je dashboard leggen in de auto/vrachtwagen, maar ik heb dat ding 24/7 (spreekwoordelijk) in mijn zak, en daar straalt ze zon niet zo...

[To_Tall]

Gaat hier ook niet om een vervanging van de oplader.alleen om de duur tot het heropladen te verkorten! ..

Daarnaast ontrekt de zonnecel zijn energie van licht en niet van de zon.. ;-)

[flamingworm]

een zonnecel die gewoon in licht gehouden wordt, brengt niet zoveel op hoor, het is maar wanneer de lichtintensiteit hoog genoeg is het een beetje begint op te brengen.

Ik heb zonnepanelen liggen, en van vanaf de zon er niet meer derict op schijnt, maar het wel nog vollop klaar is, zakken de wattages enorm.

[BackwardsDown]

Er zijn ook zonnepanelen die het bij bewolking goed doen, en waarbij direct zonlicht dan weer niet zo heel veel extra voordeel geeft.

[Indy-Jones]

Het zou in theorie (bij maximaal vermogen) 1,5 Ah x 3,6 V = 5,4 Wh / 0,45 = 12 uur duren om een accu van 1500 mAh en 3,6 V op te laden.

correct me if i'm wrong....

Wat je zegt is ook waar, maar er bestaan ook losse zonneladers, die je gewoon op het dak van je caravan plakt en daarna aansluit op je telefoon (nog handiger is het als je caravan gewoon een groot zonnepaneel heeft natuurlijk)

[MavhRik]

Ik zie het nut hier niet van in... wie gaat ze telefoon nou specifiek in de zon leggen?

- Op je werk / school heb je geen direct zonlicht
- Thuis heb je binnen meestal geen directzonlicht
- Als je buiten loopt zit hij in je tas of in je broek en heeft geen zonlicht
- Als je belt zit je hand deels voor het paneel waardoor de opbrengts minder is

[Malantur]

Wie heeft het hier over direct zonlicht? Fotovoltaïsche cellen werken met fotonen, dus al het licht en niet alleen zonlicht (note: als ze genoeg energie hebben).
Dus in plaats van achter de computer te zitten met je gsm op zak, leg je hem gewoon naast je neer op de tafel.

[acemoo]

als ze genoeg energie hebben zeg je.
Zit er in het licht van een lamp/monitor ook fotonen dan?
Dat zou wel leuk zijn, Mobieltje opladen met een monitor.

[mystic101]

Al het licht bestaat uit fotonen, dus ook licht van een lamp/monitor. Foton betekent gewoon lichtdeeltje.

[flamingworm]

maar die zijn belange niet energetisch genoeg om die 450mW te leveren. Dit zal alleen in direct zonlicht of onder straffe lamp kunnen, wanneer gewoon in het omgevingslicht op tafel zal dit mss maar 50-100mW opbrengen.

[BackwardsDown]

En foton is een foton. Die zijn zover ik weet niet hoog of laag energetisch hoor. Een gewone lamp zou gewoon moeten kunnen volstaan lijkt me

[Sir Isaac]

photonen zijn wel degelijk hoog of laag energetisch, maar dat is van de kleur afhankelijk. Fotonen van radiogolven zijn zeer laag energetisch, infrarood heeft wat meer energie, zichtbare nog meer (blauw weer 1.5x zo veel als rood), UV photonen hebben zo veel energie dat ze chemische verbindingen kunnen afbreken. Daardoor kun je met UV bacterien doden, en worden veel plastics afgebroken. Rontgen photon hebben zo veel energie dat ze schadelijk zijn, en dat geldt nog sterker voor photonen van gamma straling.
Wat hier van belang is, is niet de energie van een photon: deze lader zal niets doen met hoog energetische photonen. Het gaat om het aantal photon per vierkante meter. En dat is voor de zon veel hoger dan voor je monitor.

[acemoo]

Dus als we straks haast hebben, gaan we onze mobiel opladen met een gamma straal

[Mitsuko]

UV fotonen zijn natuurlijk ook schadelijk, maar dan alleen voor de huid, aangezien die het meerendeel absorbeert. (voor mensen die dit zich afvroegen) Als hierdoor een covalente chemische verbinding verbroken wordt (homolytische breking) ontstaat een radicaal: een atoom of molecuul met een ongepaarde elektron die veel liever deel van een elektronenpaar uit zou willen maken. Deze radicalen zijn vaak zeer reactief en gaan reacties aan met stoffen die helemaal geen elektron nodig hebben, waardoor die op hun beurt een ongepaarde elektron kwijt moeten. Dit proces gaat door tot of de radicalen elkaar weer tegen komen en opnieuw een binding aangaan, of tot alle radicalen 'gevangen' zijn door stoffen met lange ketens van afwisselend dubbele en enkele bindingen (die hun nieuwe elektron een heleboel bewegingsruimte geven). In dit proces kunnen een hele reeks stoffen kapot gemaakt worden, wat in de huid tot mutaties kan leiden en met wat pech tot huidkanker.

[Goderic]

Fotonen zijn wel hoog of laag energetisch hoor. Dat hangt af van welke frequentie, hoe hoger de frequentie hoe meer energie.

De zon stuurt trouwens veeel meer fotonen uit dan een lamp waardoor je ook meer energie krijgt.

[Facer]

Pas geleden was op TV een programma waarbij een bewoner in Afrika mobiel aan het bellen was. Nadat die klaar was met bellen lag hij zijn mobiel op een paal neer in de zon.

Doordat op zijn mobiel op de achterkant ook zonnecellen waren bevestigd kon hij zijn mobiel zo opladen. Als hij niet beschikte over deze funtionaliteit moest hij een uur reizen om bij het dichtbijzende stopcontact te komen om zijn mobiel op te laden.

In Nederland heeft het niet echt veel nut maar voor ontwikkelingslanden wel.

[Yakotb]

Waar haalt die GSM-antenne dan zijn stroom vandaan? Die dingen reiken niet veel verder dan 20km.

[DLGandalf]

5km = 1 uur reizen met de voet
dat die gsm/oid dan verder staat bv, 20km kan dan heel goed. Je moet je referentiekader even bijstellen, niet alle mensen hebben een auto, zeker niet in afrika.

[Elalith]

Daar beschikken ze ook niet over een auto..... maar als je 5 kmp/u loopt... dan zou je het in 4 uur halen... niet echt ideaal als je eerst 4 uur moet lopen om je telefoon op te laden (en dan vergeten we even dat ie ook weer terug moet )

[Verwijderd]

Je hebt ook helemaal geen direct zonlicht nodig... Of denk je dat zonnecellen op bewolkte dagen niet werken?

Zolang er licht is, zonlicht of kustlicht maakt niet uit, laad het ding op. Als je de telefoon dus gewoon op je bureau legt op kantoor wordt deze ook opgeladen door de kantoorverlichting, als je hem op het terras in de schaduw legt wordt hij ook opgeladen door het indirecte daglicht.

[weetikveel!]

Lees het bericht van maltesersnoepie.

Ja het klopt dat hij word opgeladen in indirect licht. Echter is de energie die je momenteel uit een paneel van dit formaat haalt in direct licht al weinig. Laat staan met indirect licht (goed een factor 10 minder). Neem nog mee dat je telefoon hoogstwaarschijnlijk niet 12 uur per dag aan een lichtbron word blootgesteld.

Het komt er dus op neer dat er met zo weinig energie wordt geladen dat het nauwelijks of niet merkbaar is.
Ik vind het eigenlijk een zinloze toevoeging voor gebruik in Nederland.

Als ze het rendement nog meer omhoog weten te schroeven zou het misschien interessant kunnen worden.

[flamingworm]

Ik heb zonnecellen liggen op mijn dak, en wanneer er derict zonlicht op schijft geven ze 3500-3800W, op een bewolkte dag is dat 500, dus ongeveer 1/7... dus dit paneeltje zou nog ruwweg 75mW opbrengen wanneer je het gewoon op de keukentafel zou leggen. Wat in mijn ogen marginaal klein is en totaal geen meerwaarde biedt.

[Flagg]

Hoe moeilijk zou het zijn om gewoon het hele mobieltje hiervan te maken?

[Joramm]

Ik denk dat dat een stukje duurder zal zijn omdat je dan te maken hebt met allemaal verschillende vormen, nu is het gewoon een plaatje wat een stuk goedkoper te produceren is dan een heel frontje.
Maar theoretisch gezien zou het mogelijk moeten zijn

[Badtothebone]

het zou kunnen maar op de voorkant zit meestal het scherm en toetsenbord en op de zij kanten heb je meestal aansluitpunten voor USB oid dan blijft er weinig plek over.

[G-bird]

Ik geloof niet dat het kristallijn silicium is met een dikte van 0,8 mm van het device.

Ik denk dat het amorf silicium is of een andere thin film technologie.

Ik ben benieuwd op basis waarvan de auteur de speculatie van kristallijn silicium doet?

[Malantur]

The surface of the new module is black, and no electrode can be seen on it. So, it is possible that the module is equipped with back-contact cells, which have electrodes only on the back side. When electrodes are formed only on the back side, monocrystalline silicon is normally used to expand the lifetime of a device mounted with the cells.

Bron

[G-bird]

Ok dit betekent dat er kans is dat het wafers zijn. Maar wafers van minder dan 0.6 mm dik in een device van 0.6 mm uiteindelijk??

Ik zou de lader niet laten vallen tenzij je een nieuwe wilt kopen. Ergo nog steeds geloof ik bij zo'n dikte niet dat het wafers zijn.

Maar wat is dan het actieve materiaal ? Het kan zomaar ook dan Cis of GaAs zijn of .....

Ja natuurlijk kan het ook kristallijn zijn want 90% procent van de markt is zo. Echter dat is nog steeds speculatie.

[Reactie gewijzigd door G-bird op 23 juli 2024 08:55]

[Malantur]

Tja Sharp kiest ervoor om niet echt veel informatie te geven over het productieproces, ik denk niet dat iemand zomaar kan zeggen wat het is. Wat maakt het uiteindelijk ook uit: het feit blijft dat het 450mW kan leveren bij bovengenoemde afmetingen.

[G-bird]

Tuurlijk maakt het wel uit wat het is.

Voor de nieuwswaarde is het interessant om te weten wat het is. Dan kunnen een idee hebben of de prestatie van 0,45 W iets voorstelt of niet.

Als het GaAs is dan snap ik de prestatie niet. Als het Silicium is snap ik de prestatie maar ben ik benieuwd naar de prijs.

[Malantur]

Lees deze reactie even:
maltesersnoepie in 'nieuws: Sharp verbetert zonnelader voor mobieltjes'

Het rendement komt neer op ongeveer 18%. Aangezien het record van GaAs rond de 30% ligt is het inderdaad ofwel low grade GaAs, of silicium. Monokristalijn silicium zit wel vaker rond de 15%, dus het lijkt me wel het laatste te zijn.

[Bartjezz]

0,45W is 0,45W. Dan maakt het niet uit of het een groot of klein paneel is.
Als ik een benzinemotor heb van 50pk, is dat zo'n 80x70x80cm groot. Een elektromotor van 50pk is maar 30cm in diameter en 60cm lang. Dus size doesn't matter!

[burne]

Wafers zijn 0.275 tot 0.925 millimeter dik, afhankelijk vooral van de diameter.

Zie http://en.wikipedia.org/wiki/Wafer_(electronics)

[coldasice]

daarom is dit bijna zeker via (PECVD technieken) opdamping gedaan....en aan de voorkant zit een transparant geleidend oxide....waarschijnlijk ook opdamping.....

[Reactie gewijzigd door coldasice op 23 juli 2024 08:55]

[mouzetc]

ik leerde altijd elektronische apparatuur uit de zon te leggen..

ben benieuwd of dit nu echt wat gaat worden voor de commerciële markt.

[Mitchr81]

Het is vooral belangrijk om je scherm uit de zon te leggen; de achterkant maakt niet veel uit en met wat zonnecellen heeft het alleen maar voordeel.
Misschien dat sommigen alleen hun mooie grote scherm niet facedown neer willen leggen ivm beschadigingen.

Verder vind ik het een leuke ontwikkeling. Altijd handig, gezien mijn HTC TD2 bijvoorbeeld elke nacht aan de lader moet, zou een dagje extra dmv de zonnecellen niet gek zijn. Maar over daadwerkelijke laadtijden kan ik nog niets vinden helaas.

[marking]

pas maar op, aan de achterkant zit meestal je batterij! heb je hem een tijd in de zon liggen, pak je hem op en...

[VNA9216]

Inderdaad. Een kennis had van de zomer een dingetje van a-solar of e-solar oid. Met een ingebouwde lithium accu +paneeltje om zn PDA bij te kunnen laden onderweg. Dat ding plofte dus letterlijk toen hij in de zon buiten op tafel lag om op te laten.

Als je dat ook zag, het zonnepaneel zat voor zover het nog te zien was direct tegen de accu aan. Wie dat ontworpen heeft...... (het kan ook bijna niet anders met zo'n dun ding)

[Bartjezz]

Dat zonnepaneel ziet er zilvergrijs achtig uit, dat waarschijnlijk een hele hoop licht weerkaatst dat het niet gebruikt, dus ook warmte. Maar dat neemt niet weg dat het niet warm kan worden. Maar zoals ik hierboven al heb beschreven, denk ik dat de meeste mensen die dit hebben de telefoon op een dashboard hebben liggen (koerier e.d.) en dus regelmatig in de schaduw liggen of regelmatig bellen.
Eerder lijkt het me irritant dat je telefoon steeds piept als hij weer in de zon komt te liggen...

[Andr01d]

Ja dat was mijn gedachte ook! Daar komt ook bij dat batterijen ook nog warm worden tijdens het laden.

[Elmo_thefirst]

mooie ontwikkeling.
Nog even en je hoeft je apparaat niet meer elke nacht aan de lader te hangen, of zelfs helemaal niet meer.

[nftk]

Je hoeft hem ook niet specifiek niet direct in de zon te leggen. Hij heeft dan niet altijd het beste op brengst maar het werkt wel.

[arie_papa]

Zag een paar dagen geleden ook al zoiets op het nieuws.
Een of ander fabrikant in Afrika verkocht daar mobieltjes met zonnecel op de achterkant.
Erg handig voor personen die daar geen stoombron in de buurt hadden.
bron