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6d4888d9f193d1c5d6e5ea47f4d9838e 傳統太陽能發電設備需在太陽光以90度垂直射入發電板時,才能發揮大發電效率,這對無時不刻都隨人一起移動的智慧型手錶來說,是個很大的限制。奇想創造運用了台灣研發特殊材料的獨特光學特性,大幅提升太陽能智慧型手錶的充電效率,讓使用者不再需要為充電問題所苦。

特殊材料強化太陽能充電

雖然智慧型手錶已經問市一段時間,但是它的滲透率始終無法與智慧型手機與平板電腦等行動裝置相提並論,除了大家對它的需求不如行動裝置那麼迫切之外,或許貧弱的續航力也是一大問題。

這邊所提的續航力,並非指將智慧型手錶與行動裝置相比,而是與傳統手錶動輒超過1年的續航力相比。若是比起自動上鏈的機械錶,在正常使用情況下永遠不需要更換電池,更是讓智慧型手錶無地自容。

但是這個情況將被Ripple改變,它的厲害之處是採用PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基矽氧烷)材質製造的透明錶帶,可以將照射到錶帶的太陽光「鎖在」錶帶內,並反射至太陽能電池,大幅提高充電效率,只要1小時的日照,就可以轉換為13小時的續航力,讓智慧型手錶也能享受自動上鏈的方便,不再需要為手錶充電。

開發團隊也在官方網站中提到,這個技術出自台灣人之手,相關論文曾刊登於重要期刊Nano Energy(Impact Factor為10.325)。這篇由來自師範大學的Chun-Hsien Chou、Min-Hung Hsu以及交通大學的Fang-Chung Chen共同撰寫的論文Flexible luminescent waveguiding photovoltaics exhibiting strong scattering effects from the dye aggregation提到了利用PDMS補捉光線、提高太陽能發電效率的應用,由於該論文需支付美金31.5元方能閱讀,請容筆者跳過,留給有興趣的讀者自行研究。

▲乍看之下,Ripple與一般智慧型手錶並沒有很大的差異。

▲Ripple特殊之處在於它的錶帶採用PDMS材質製造,具有獨特的光學特性。

▲當光線射入錶帶之後,就不會發散出去,可以持續在錶帶內反射。

讓各角度的入射光都能為手錶充電

傳統太陽能發電設備需在太陽光以90度垂直射入發電板時,才能發揮大發電效率,因此需要透過可動機構來協助追蹤太陽角度。然而將太陽能發電發以電應用在智慧型手錶的話,不可能要求使用者將手擺放至最佳發電角度,因此PDMS的特性就相當重要。

PDMS讓Ripple可以將約160度範圍的入射光鎖在錶帶內,並透過折射傳導至安裝於錶身本體邊緣的太陽能電池,讓使用者不需遷就入射光角度,也能確保發電效率。

Ripple目前還在開發階段,團隊計劃推出能夠相容於Pebble TimePebble Time Steel的通用版本,但是如果無法達成的話則會推出2款專用版本。預定售價為美金79.99元(約合新台幣2,600元),預定上市時間為2016年8月。

▲傳統太陽能發電設備需在太陽光以90度垂直射入發電板時,才能發揮大發電效率。

▲如果太陽斜射的話就會降低發電效率。

▲Ripple採用特殊的PDMS,可以將各角度射入錶帶的光線折射到太陽能電池。

▲PDMS讓Ripple可以讓在160度範圍入射的光線維持一定發電效率。

▲圖表橫軸為光線入射角(0度代表垂直,90度代表水平),縱軸則是發電效率。可以看到Ripple在入射光線接近水平時依然能發揮作用。

▲Ripple計劃推出能夠相容於Pebble Time與Pebble Time Steel的通用版本,但是如果無法達成的話則會推出2款專用版本。

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