Солнечная фотоэлектрическая энергия обладает потенциалом для питания внутренних интеллектуальных устройств

Новые исследования показали, что широко доступная солнечная фотоэлектрическая технология, используемая внутри помещений, может питать строительные IoT-устройства.

Исследование Национального института стандартов и технологий США (NIST) было направлено на проверку способности солнечных фотоэлементов поглощать внутренний свет и открывает путь для сбора части этого света для маломощных устройств с батареями малой емкости, таких как дымовая сигнализация, камеры безопасности и датчики температуры.

Исследователи протестировали три различных материала: фосфид индия-галлия (GaInP) и арсенид галлия (GaAs), которые ориентированы на белый светодиодный свет, и кремний, менее эффективный, но более доступный и распространенный материал.

Модули тестировались с помощью белого светодиодного света с фиксированной интенсивностью, сравнимой с уровнем освещенности в хорошо освещенной комнате. Для фотоэлектрических модулей silicon и GaAs внутреннее освещение оказалось менее эффективным, чем солнечный свет, но модуль GaInP работал гораздо лучше под светодиодом, чем под солнечным светом.

Кроме того, модули GaInP и GaAs значительно опережали кремний внутри помещений, преобразуя 23,1% и 14,1% светодиодного света в электроэнергию соответственно, по сравнению с эффективностью преобразования энергии кремния в 9,3%.

Было обнаружено, что при подключении к датчику температуры даже кремниевый модуль, поглощающий только свет от светодиода, выдает больше энергии, чем датчик потребляет при работе. При выключенном свете датчик продолжал работать, его батарея разряжалась вдвое быстрее, чем требовалось для зарядки.

“Люди в этой области предполагали, что в долгосрочной перспективе можно использовать IoT-устройства с фотоэлектрическими модулями, но до сих пор мы не видели данных, подтверждающих это, так что это своего рода первый шаг, чтобы сказать, что мы можем это сделать”, - прокомментировал Эндрю Шор, инженер-механик NIST и ведущий автор исследования.

“Даже с менее эффективным мини-модулем мы обнаружили, что все еще можем подавать больше энергии, чем потребляет беспроводной датчик".

Исследователи считают, что результаты особенно применимы к коммерческим зданиям, где горит свет, часто круглосуточно.

Остаются нерешенными вопросы о том, насколько хорошо работают фотоэлектрические устройства в помещениях, которые освещаются только периодически в течение дня или отключаются ночью, и о влиянии внешнего окружающего света.

Они должны быть протестированы в жилом комплексе NIST net zero energy и в лаборатории моделирования жилого сценария. Также планируется моделирование для определения выходной мощности для различных уровней освещенности.

Хотите оперативно узнавать о выходе других полезных материалов на сайте "ГИС-Профи"?
Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook.
Ставьте отметку "Нравится", и актуальная информация о важнейших событиях в энергетике России и мира появится в Вашей личной новостной ленте в социальной сети.