光無線給電技術の開発動向、課題と実用化の可能性

第1部 光無線給電の最新動向、課題と応用可能性

(2021年8月26日 10:30〜14:30)※途中昼休み含む

　通信の無線化が進んだことで、機器に残る給電の無線化が強く望まれ始めた。光無線給電は、従来の電波・電磁波を用いた無線給電に比べて小型で長距離給電可能、電磁波ノイズがない、水中でも利用できるなどの優位性を持つ。このため、体内埋込端末、多数の小型IoT端末、情報端末、家電、ドローン、ロボットやEVなどのモビリティ、水中・海中応用、宇宙用途への適用も期待されている。 　本方式は、ビーム光源と太陽電池というすでに存在している技術により構成可能だが、まだ研究開発の事例や成果が十分でなく、ごく最近に注目が進み、国内外における研究開発の取り組みが進み始めた段階である。光無線給電の優位性と課題、講師研究室や国内外における光無線給電システムの研究状況、求められる研究開発等の取組など、本方式に関する最新動向を解説する。

1. 無線化社会の期待
   1. 無線化が進展:通信
   2. 残された有線:給電
      1. 無線給電の意義
      2. バッテリー・環境発電は?
      3. 無線給電の期待
2. 無線給電技術
   1. 無線給電の種類
   2. 従来の無線給電の課題
3. 光無線給電の基本
   1. 光で給電
      1. 光エネルギーを電気エネルギーへ
      2. 太陽光・室内照明発電との違い
   2. 光ビームを用いる光無線給電
      1. 光無線給電:OWPT
      2. OWPTの適用範囲・適用分野
      3. OWPTは新技術か?
4. 光無線給電の基本原理
   1. 太陽光とレーザ光の違い
   2. 太陽電池の概要
      1. 受光デバイスと電気特性と効率
      2. 単色光照射用の事例
   3. 光源の特徴
      1. 光源の種類
      2. 高出力光源
      3. 半導体レーザの効率
      4. ビーム特性
      5. LEDは光無線給電に使えるか?
   4. 光無線給電の効率
      1. OWPTの給電効率の考え方
      2. 現状の効率と今後の期待
5. 光無線給電システムの構築
   1. 光無線給電の構成
      1. OWPTの経緯と動向
      2. OWPTの基本構成と特性
   2. システム構成用の機能要素
   3. 光無線給電の研究開発事例
      1. 体内埋込・超小型端末
      2. 小型IoT端末
      3. 情報端末・室内応用
      4. 移動体
         • EV
         • AGV
         • ドローン 等
      5. 水中・海中応用
      6. 宇宙応用
   4. 光ファイバを用いる光給電
   5. 光無線給電の安全性
      1. 最大露光許容量とレーザクラス分け
      2. OWPTの安全技術事例
6. まとめ
   1. 講演のまとめ
   2. 光無線給電を扱う学会・団体
• 質疑応答

第2部 光無線給電応用を目指したワイドギャップペロブスカイト太陽電池

(2021年8月26日 14:45〜16:30)

　光無線給電応用を目指したワイドギャップペロブスカイト太陽電池の開発について紹介します。太陽電池の原理から光無線給電向け太陽電池の説明、さらにペロブスカイト太陽電池の解説をして、我々の取り組みとして、ワイドギャップペロブスカイト太陽電池の開発と光無線給電応用の紹介をします。

1. 太陽電池の基礎
   1. 太陽電池の原理
   2. 太陽電池の種類
   3. 光無線給電向け太陽電池
2. ペロブスカイト太陽電池
   1. ベンチマーク
   2. 特徴と課題
3. 我々の取り組み
   1. ワイドギャップペロブスカイト太陽電池
   2. 光無線給電応用
• 質疑応答