手机太阳能充电发展趋势探讨*

李 翔，周复港，张树村，杨晨曦

（西安交通工程学院人文与经济管理学院，陕西 西安 710300）

1 手机的发展历程

1.1 手机的初步发展

英国物理学家麦克斯韦提出电磁波理论后，在数十年后得到验证。 座机电话由美国科学家贝尔发明，此后，电话的方便逐渐传到了世界，手机也逐步进入人们的日常生活，从早期的大哥大，到近期的智能机。

1.2 手机的更新换代

当大哥大面世的时候，人们对于大哥大的呼声与需求是前所未有的。 但是好景不长，由于中国在技术更新、观念更新、知识更新等方面速度奇快，大哥大的业务功能无法满足人们的需要，这也导致大哥大在2001年的时候彻底退出了中国市场。

1992年11月9 日，诺基亚推出了世界上第一款商用便携式数字移动电话诺基亚，诺基亚手机逐渐风靡全世界。

2009年，触摸屏技术发生飞跃性的突破，触屏手机开始进入千家万户，而当时诺基亚因理念不同，没有研究智能机导致诺基亚无法与现在的手机媲美，只能沦为时代的背景板。

1.3 手机发展带来的问题

1）内部。 手机电池容量不够，电不够用、充电宝的不便捷与资源的浪费，数据线易损坏，锂电池会增加对环境的压力等。

2）外部。 手机制造百花齐放，手机行业竞争激烈，手机的需求已经接近饱和，外来手机对国产手机市场的冲击等。

2 太阳能发展与太阳能充电

2.1 太阳能发展

经过多年的发展，太阳能技术发展越来越完善，应用领域也越来越广泛，太阳能应用最为普遍和发展最为飞速的产业之一就是太阳能集热。 以太阳能热水器为例，随着人们生活品质的提高，对于热水器的需求也越来越大，如果没有太阳能的支持，那浪费的燃料是不可估量的[1]。金山银山，不如绿水青山。 我国目前依旧是以火力发电厂为主，风力发电厂与太阳能发电厂只是占极少数而已，所以太阳能发展潜力无穷。

2.2 太阳能电池的应用

太阳能电池其他应用在各行各业逐渐的兴起，如特斯拉作为新能源汽车行业的翘楚，成为全世界太阳能电池的引航者。 但是太阳能电池的应用远远不止是汽车，在家庭灯具方面也有巨大的作用，将灯放在窗户边吸收到太阳能之后储存于电池中，晚上太阳能灯具就会起到与普通灯具一样的效果。 并且只需要将灯放在窗户旁边而已，安全系数得到了很大的提高。 因此，将太阳能用于手机电池充电肯定也会事半功倍，太阳能充电的安全系数远远高于普通充电器，最近手机充电爆炸事件屡见不鲜，但是太阳能充电就可以完全规避这一情况。 因此，太阳能手机的价格会比同等配置的手机造价便宜不少，并且太阳能手机还省去了数据线等一系列的辅助设施，为顾客省去了大量麻烦。

2.3 无线充电器的诞生促进了太阳能充电的发展

普通手机充电需要使用数据线，因此用起来极为麻烦不易携带；并且数据线的使用年限太低极易受损，受损之后对于人体危害较大。 无线充电器是固定放在那里通过磁场的传播给手机充电对人体的危害较小，并且无线充电适用于各种类型手机，所以无线充电器相对于普通充电安全系数会更高。 然而太阳能充电更是在此基础上提高了其安全性，弥补了其充电不稳定的缺点。 太阳能充电器相比于无线充电器来说是无线充电的进阶型产品，也可以说是另类的 “无线充电器”。 而无线充电器的迅猛发展也推动了这种另类“无线充电器”的发展。

2.4 太阳能充电与无线充电和普通充电的比较

1）普通充电的优点。 ①充电速度快：有线充电器（快充）一般给手机充电，每半小时就可冲50%～70%的电。一般充电器也只需要通过两三个小时也可以充到50%的电[2]。从充电的速度上远远快于另外两种充电器。 ②功率更高：相比起其他两种充电方式有线充电其充电功率更高，电量转化率达到95%。 相比于无线充电器来说节约了不少能源。 ③方便快捷：现阶段各种商场附近都有可以租借的充电宝，而有线充电只要花一点钱租借就行了；不用像无线充电必须带着固定的设施很不方便，所以无线充电暂时只能在固定的地方充，相比而言有线充电更加方便。

2）普通充电的缺点。 ①充电不稳定：无充电指示或充电一段时间后，拔下充电器，电池电量仍没有增加。 ②电池充电不显示电量：电池低电，并且电池充电虽然显示已充电但是电量不涨反降；电池待机时间过短等问题。 ③其他缺点：充电器接口不良，不能充电、漏电、数据线损坏、充电时间过长、充电发热等问题。

3）无线充电的优点。 ①与普通充电相比较对人体的危害较小，无线充电使用的是共振原理也就是磁场共振，只在以同一频率共振的线圈之间传输。 ②适用各种类型的充电头，充电时不需要插拔，如果不想充了随时可以拿起来用，较为方便，也不用担心损坏充电口的问题。 ③不需要有线接口。

4）无线充电的缺点。 ①效率低：能量存送效率不及真实接触。 ②充电速度慢：由于效率低，在同样的输入功率下，充电速度较慢。 ③成本高：在充电器需要有推动无线线圈的电子线路，而在用电装置需要有电力转换的电子装置，两者也需要有无线线圈，因此成本比直接接触会高。 ④不能在移动时充电： 这个问题只在移动装置上发生，例如剃须刀在充电时就不能移离充电器，若剃须刀内的电池电量完全用尽，这时剃须刀就不能使用。 ⑤兼容性低：不同品牌的无线充电装置因为无统一标准，因此不能通换使用。

5）太阳能充电的优点。 ①方便快捷：相比于另外两种充电器而言太阳能充电只需要将手机放在太阳能照射到的地方就可以充电，并且在充电期间也可以边玩边充。 ②安全系数高：太阳能充电是通过太阳热能充进来，在手机内部将太阳能转化为电能，因此在使用过程种不用担心触电或者数据线损坏触电。 ③引领潮流：一部太阳能手机在如今还是比较稀少的而能拥有一部太阳能手机便是时代的弄潮儿，引领时尚。④节能环保：太阳能是为数不多的能使用到高精尖设备技术的清洁能源；因此使用太阳能手机也是为环保做出了一份贡献，符合现代社会的主旨。

6）太阳能充电的缺点。 ①技术的限制：由于目前科学技术有限，手机上面积的限制，串联时会产生损耗，并降低产品良率等问题，例如升压数在所有操作环境下获得高转换率无法使电能与光能更好转换，使用太阳能电池暂时还未用于高精尖等设备上面，因此所带来的研发挑战是巨大的。 ②时间的限制：太阳能手机只能在白天使用太阳能充电，一到晚上如果熬夜工作的话电量势必供不应求。

3 太阳能手机研发的必要与时代的需求

3.1 5G 技术成功研发所带来的效益

5G 技术成功开发掀起了科技的新浪潮，作为新时代的产物5G 能够开发出非常多的关联产业，例如无人驾驶，5G 的低延迟性与安全性为智能交通的发展起了极大的推动作用，5G 技术使两车之间可以进行相互沟通为自动驾驶提供了不可或缺的一部分。 5G 技术的成功还有其他更多的相关产业的产生如智能农业、智能电网、智能家居、远程监控等。5G 自带的安全性和稳定性将为大众创业万众创新提供坚实的支撑，同时5G 的发展也能为研发公司带来巨大的收益[3]。

3.2 太阳能手机带来的冲击

太阳能手机作为一个新兴事物如果面世的话带来的轰动不亚于5G 技术。 太阳能手机作为后来者必定能在以后的发展大放光彩，就如同5G 之于4G 的全面更新换代，太阳能手机也绝对会全面代替普通充电手机。 并且太阳能充电手机的问世也必将会带动其他高精尖产品的更新，如电脑、平板，作为清洁能源也一定会受到政府的支持与鼓励，也同样会受到用户的喜爱与支持。 可见太阳能手机的问世所带来的冲击是巨大的，其衍生品的发展空间也是巨大的[4]。

3.3 时代的需求

1987年大哥大在中国受到了很多人的关注以至于人们以拥有大哥大为荣，手机开始在人们的视野中崭露头角；1992年诺基亚让人们认识到手机的重要性，因此到触摸屏时代之前诺基亚基本占领了全世界的大部分市场；2009 触摸屏的问世更是带动了手机行业的迅猛发展，让人们看到了手机这一科技产品的强大支配能力，也让人认识到手机的不可或缺。 所以便有了以下的两组数据：2012年全世界将近50%的手机都使用了触摸屏技术，2015年后全世界80%的手机和智能产品都实现了触控智能化[5]。

4 总结

综上所述，各种品牌的手机层出不穷，让人眼花缭乱。但无论是什么样的手机都是科技进步的产物。 庞大的数量和使用人数更是凸显出人们对手机的认可，也助推了经济和科技的进步。 科技的发展极为迅猛，如果跟不上时代的变迁终将会被时代所淘汰。 因此，谁要是掌握了太阳能手机就是掌握未来的主流，虽然太阳能手机的发展到现在还不够完善，但一旦研制成功，必将震动世界并造福人类。