Nu draagbare apparaten in opkomst zijn, er zijn talloze onderzoeken naar draadloze oplaadsystemen. Hier, een KAIST-onderzoeksteam heeft een permanent, draadloos zelfopladend platform voor draagbare elektronica met laag vermogen door bijna-infrarood (NIR) bandbestraling om te zetten in elektrische energie. Deze nieuwe technologie kan worden toegepast op flexibele, draagbare oplaadsystemen zonder dat er bijlagen nodig zijn.

Colloidal-quantum-dots (CQD's) zijn veelbelovende materialen voor de productie van halfgeleiders; vooral, Op PbS gebaseerde CQD's hebben een gemakkelijke optische afstembaarheid van het zichtbare tot het infrarode golflengtegebied. Vandaar, ze kunnen op verschillende apparaten worden toegepast, zoals verlichting, fotovoltaïsche (PV's), en fotodetectoren.

Voortdurend onderzoek naar op CQD gebaseerde opto-elektronische apparaten heeft hun stroomconversie-efficiëntie (PCE) verhoogd tot 12 procent; echter, daarvoor zijn nog geen toepasselijke velden gevonden. In de tussentijd, draagbare elektronische apparaten worden vaak geconfronteerd met het probleem van onhandige oplaadsystemen omdat gebruikers voortdurend batterijen moeten opladen die zijn aangesloten op een energiebron.

Een gezamenlijk team onder leiding van professor Jung-Yong Lee van de Graduate School of Energy, Omgeving, Water and Sustainability en Jang Wok Choi van Seoul National University besloten om CQD PV's toe te passen, die een hoge kwantumefficiëntie hebben in de NIR-band tot zelfopladende systemen op draagbare apparaten.

Ze gebruikten een stabiele en efficiënte NIR-energieconversiestrategie. Het systeem bestond uit een op PbS CQD gebaseerde PV-module, een flexibele interdigitale lithium-ionbatterij, en verschillende soorten NIR-transparante films.

Het team verwijderde de bestaande batterij van de reeds gecommercialiseerde draagbare armband voor de gezondheidszorg en verving deze door het voorgestelde zelfoplaadsysteem. Ze bevestigden dat het systeem via de NIR-band kan worden toegepast op een draagbaar apparaat met laag vermogen.

Er zijn talloze platforms geweest die zonnestraling gebruiken, maar het nieuw ontwikkelde platform heeft meer voordelen omdat het conventionele apparaten veel comfortabeler maakt om te dragen en gemakkelijk kan worden opgeladen in het dagelijks leven met behulp van verschillende stralingsbronnen voor constant opladen.

Met dit aspect, het voorgestelde platform maakt meer flexibele ontwerpen mogelijk, die de belangrijkste component zijn voor de daadwerkelijke commercialisering. Het zorgt ook voor een hogere fotostabiliteit en is efficiënter dan bestaande structuren.

Professor Lee zei:"Door de NIR-band te gebruiken, we hebben een nieuwe aanpak voorgesteld om problemen met het oplaadsysteem van draagbare apparaten op te lossen. Ik geloof dat dit platform een ​​nieuw platform voor energieconversie zal zijn en dat de toepassing ervan verder kan worden uitgebreid naar verschillende gebieden, inclusief mobiele telefoons, IoT, en drones."