2008年11月10日(月) 15時00分

コインより小さい太陽電池アレイ（WIRED VISION）

10セント硬貨より小さい太陽電池アレイが作られた。20の太陽電池で構成されており、その1つ1つは[ワイアード英文サイトの]小文字の「o」の実に4分の1以下だ。

この小さな光電子装置は7ボルトしか発電できない。しかし、米軍が未来の兵士に持たせようとしている小型センサーを動かすには十分だ。

このセンサーが実現すれば、一人称視点のシューティングゲームのように、戦場の兵士がリアルタイムで情報を得られると期待されている。だからこそ、『Journal of Renewable and Sustainable Energy』2009年1月号に「微小電気機械システムへの応用を目的とした有機太陽電池アレイの作成」というタイトルで論文が掲載されている今回の研究に、米陸軍が主要スポンサーとして名を連ねているのだ[研究チームは南フロリダ大学]。

従来のシリコン太陽電池と異なり、この新装置は炭素を骨格とする有機高分子でできている。論文の執筆者たちは、現時点ではシリコン太陽電池よりはるかに効率が悪いものの、この太陽電池アレイはエレクトロニクスの形を変える可能性があると論じている。

「世界の次世代マイクロエレクトロニクスは『プラスチック・エレクトロニクス』の時代になる可能性がある。有機太陽電池は、こうした未来の技術で重要な役割を果たすと期待されている」と、論文の筆頭執筆者Xioamei Jiang氏は書いている。[有機半導体は化学的にも物理的にも柔軟であり低価格な大量生産が可能、と論文は述べている]

陸軍が発電の小型化に率先して取り組むのは、エネルギーという目的があるからだ。戦場で電池からエネルギーを得るのは、費用がかさみ、しかも重い。そこで、軍は代替エネルギーの研究に資金を投じ、安い費用で長く自己発電できる技術を求めている。

代替エネルギーの新興企業Bionic Power社[脚の筋力をエネルギーに変換し、電子機器に利用できる電力を作り出す、ニーブレース型発電装置を開発]の創設者が2008年2月の記事で指摘した(日本語版記事)とおり、兵士は約13.6キログラムの電池を背負ったまま、24時間にわたって任務を遂行することもある。こうした電池とその供給ラインを総計すると、兵士1人当たりの費用は年間5万7000ドルにもなるという。

Jiang氏が太陽電池アレイを作り始めたのは、カーボンナノチューブを使って危険な化学物質を検出する、微小電気機械システム(MEMS)の小型センサーを動かすためだ。まだ太陽電池アレイだけでシステムを動かせる段階には達していないが、将来的には可能になるとJiang氏らは期待している。実現の目標は来年中だ。

陸軍の関心は広範に及ぶ。現在研究しているのは、兵士の体や周囲の環境を監視する低電力の各種センサーだ。これを複数の技術と組み合わせれば、最終的には、兵士の心と体、戦況に関するデータをリアルタイムで提供できるようになる。

「兵士にとって電力がいかに重要な要素か、これで想像できるだろう」。ニュージャージー州フォートモンマスにある米陸軍の通信電子研究開発技術センターで技術担当副責任者を務めるBarry Perlman氏は2008年、ワイアード・ニュースにこう話した。「どのようなセンサーも電力を必要とする。(中略)だから、多くの人間が電気を生み出す方法に関心を持っているのだ」

[過去記事「消費電力10分の1のプロセッサー：「体温で動く機器」も可能に？」は、使用する電圧が従来のチップ技術に比べ70％低いという新開発のプロセッサーを紹介している]

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20081110-00000004-wvn-sci