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能够收集环境照明能量的设备为可充电设备和传感器供电

2021-08-04 21:58 · 稿源:cnbeta

从室内环境中自我收集能量被证明可以向电池充电。随着我们越来越多的设备需要对它们的电池进行充电,研究人员正在寻找环境照明作为为室内设备产生少量电力的潜在来源。

在将于2021年8月4-6日举行的AIP出版地平线-能源存储和转换虚拟会议期间,来自美国国家标准和技术研究所的Andrew Shore和Behrang Hamadani将介绍他们关于室内太阳能电池在LED下发电的能力的发现。他们的报告 "用于电池供电的传感器的室内光伏",将在为期三天的会议上发表。

研究人员使用一个照明源,即一个色坐标温度为3000K、照度为1000Lux(类似于室内灯光的正常亮度)的白色LED,来测试三种不同的模块--一个磷化镓铟(GaInP)半导体、一个砷化镓(GaAs)半导体和一个硅(Si)半导体。光源的强度在较短波长的光线上达到了峰值。

Shore说:"在这些光线设置下,GaInP迷你模块的功率转换效率最高,其次是GaAs迷你模块,而Si迷你模块的性能最低。GaInP和GaAs模块与这种可见光谱的LED光源有更好的光谱匹配。"

由于室内通常有大量来自不同来源的环境光,办公室环境中的一盏天花板灯就足以为任何一个被测试的迷你模块充电,使它们都可以作为室内电池和传感器的电源。Shore说,GaInP需要的光量最少,而且仍然保持高效率,但并非所有的室内光源都是LED。

"不同的光源有不同的光谱,例如,白炽灯光源在近红外区域有很大一部分的辐照度。荧光灯在可见光谱的不同地方有几个强度的峰值。LED灯一般在450纳米左右有一个短而突出的峰值,在600纳米左右有另一个更渐进的峰值。这些光源中的每一个都会影响光伏技术的电力转换效率。"

Shore说,下一步的研究工作将是在真实世界的条件下测试迷你模块,比如一个人定期打开和关闭一盏灯。他们希望在该测试中操作一个以上的传感器由模块供电。

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