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一直以來(lái)，太陽(yáng)能作為一種清潔綠色能源被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，很多廠家通過(guò)使用高性能的太陽(yáng)能板對(duì)原有傳統(tǒng)供電方式進(jìn)行了改造，通過(guò)逐步的完善設(shè)計(jì)，大大的降低了能耗，節(jié)約了資源，同樣，用太陽(yáng)能技術(shù)改造手機(jī)供電模式也出現(xiàn)在了很多廠商的規(guī)劃之中，這個(gè)改進(jìn)將會(huì)是革命性的，同樣也面臨著很大挑戰(zhàn)。

說(shuō)到這個(gè)改進(jìn)，至少十年前就已經(jīng)有相關(guān)廠家展示過(guò)類似產(chǎn)品，也有很多廠家申請(qǐng)了相關(guān)專利，但也只是曇花一現(xiàn)，沒(méi)有后續(xù)的動(dòng)作，進(jìn)入智能手機(jī)領(lǐng)域，由于目前的流行趨勢(shì)是大屏幕、高分辨率、娛樂(lè)性，這些必然會(huì)導(dǎo)致手機(jī)功耗的進(jìn)一步增大，也給太陽(yáng)能手機(jī)設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的難度，畢竟手掌般大小的太陽(yáng)能板無(wú)論如何也無(wú)法提供系統(tǒng)高能耗運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，太陽(yáng)能手機(jī)似乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)了。

一直以來(lái)我在關(guān)注著太陽(yáng)能板、小型化電池技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換效率方面的新突破，因?yàn)檫@一領(lǐng)域的突破將帶來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的大踏步的發(fā)展，目前來(lái)看，幾乎所有的產(chǎn)品都在電源方面存在很大的瓶頸，如果要突破這些瓶頸，需要解決兩方面的問(wèn)題，一方面是產(chǎn)品的功耗需要大幅度的降低，也就是低功耗設(shè)計(jì)；另一方需要更好的太陽(yáng)能材料實(shí)現(xiàn)高效率、大容量的需求。只有滿足這兩方面的要求，太陽(yáng)能手機(jī)設(shè)計(jì)才會(huì)有質(zhì)的飛躍，下面就這兩方面的設(shè)計(jì)來(lái)詳細(xì)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)的途徑及方法。

我們先從降低手機(jī)功耗說(shuō)起，目前智能手機(jī)電量的消耗主要集中屏幕、內(nèi)部處理器、無(wú)線通信（WIFI、藍(lán)牙、定位等），這些部件的能量消耗占據(jù)比例的80%以上，特別是在線觀看視頻，背光亮度設(shè)置比較高的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)手機(jī)電量基本上幾個(gè)小時(shí)就降到了待充電狀態(tài)，所以要想實(shí)現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì)就必須從這幾個(gè)高能耗部件開(kāi)始，目前來(lái)說(shuō)手機(jī)廠商已經(jīng)在這方面做了很多的優(yōu)化設(shè)計(jì)，大體包括以下三點(diǎn)：

一、芯片級(jí)別的優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括降低芯片供電電壓，部分芯片降頻、降低偏置電流，可以說(shuō)在這領(lǐng)域目前的產(chǎn)品基本上都做得比較好。

二、固件級(jí)別的優(yōu)化設(shè)計(jì)，你可以理解為對(duì)各個(gè)芯片及功能運(yùn)行過(guò)程的優(yōu)化，打個(gè)比方，手機(jī)藍(lán)牙工作時(shí)，有些情況下并沒(méi)有太多的上行及下行數(shù)據(jù)，不需要很頻繁的運(yùn)行，這樣就可以切換到低功耗模式，要知道一般藍(lán)牙的休眠功耗做到uA級(jí)別是很容易的，固件設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)休眠和喚醒之間的切換是很容易的。

三、系統(tǒng)級(jí)別的優(yōu)化和個(gè)性化自定義功能，這個(gè)比較好理解，智能手機(jī)通常都會(huì)有待機(jī)時(shí)間設(shè)置，超過(guò)一定時(shí)間不觸碰手機(jī)，手機(jī)就會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候的手機(jī)耗電是很低的。

低功耗設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化，目前來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)師已經(jīng)做到了近乎極致，下面我們來(lái)聊聊太陽(yáng)能材料，從百度搜索中我們可以很容易獲取到很詳細(xì)的介紹，里面最主要的材料是晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅），為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板的高效能使用，很多的光伏產(chǎn)品設(shè)計(jì)都采用串聯(lián)多個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，但是這并不能大幅度的解決轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題，目前我查到的最新的材料設(shè)計(jì)聲稱可以在原有材料的基礎(chǔ)上提高40%的轉(zhuǎn)換效率，說(shuō)實(shí)話，這個(gè)對(duì)于智能手機(jī)的應(yīng)用還是顯得捉襟見(jiàn)肘。

從上面的分析看來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能手機(jī)的瓶頸還是在材料方面，這個(gè)需要很長(zhǎng)時(shí)間的研究和探索，如果目前想實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能手機(jī)的設(shè)計(jì)，單純從技術(shù)角度講，可以采取如下方案：

一、將手機(jī)從功能和硬件方面拆分成若干個(gè)單元，每個(gè)單元獨(dú)立供電，手機(jī)整體的功耗很大，但是每個(gè)功能模塊的能量消耗較小，可以給每個(gè)部件采用單獨(dú)的太陽(yáng)能模塊供電。然后將手機(jī)拼接起來(lái)，類似于搭積木

二、為了防止無(wú)光照情況下的使用，備用電池還是需要的，整個(gè)的電源充電和電量調(diào)度有一個(gè)或多個(gè)分配器構(gòu)成，在不用手機(jī)或系統(tǒng)供電小于太陽(yáng)能輸出功率時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電，在大電流工作時(shí)采用電池加太陽(yáng)能并行供電方式，在無(wú)光照情況下采用電池單獨(dú)工作，設(shè)計(jì)流程看似負(fù)雜，其實(shí)只要硬件和軟件架構(gòu)確定，需要做的工作其實(shí)不是很多，最多就是優(yōu)化一下調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)手機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)就可以了。

總體來(lái)說(shuō)太陽(yáng)能手機(jī)最終會(huì)隨著新設(shè)計(jì)方法和新材料技術(shù)的不斷突破慢慢進(jìn)入到我們的生活中來(lái)，也將改變我們的生活，很期待這一天早點(diǎn)到來(lái)。
（責(zé)任編輯：fqj）