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僵尸太阳能电池

我们的“僵尸”的太阳能电池可以供电无阳光照射的室内设备

发表于:12 2020年5

书面谈话,博士码头弗赖塔格讨论了一个新的智能型太阳能电池,能够适应现有的光量,这意味着它可以在室内工作。

rosshelen /存在Shutterstock
码头弗赖塔格, 澳门金沙官网app下载

网络连接设备需要电源。这将它们连接到电网,这限制了我们可以使用电池使用它们,或两种方式。所以作为 物联网 增长和越来越多的互联网设备和传感器的推出为的预期,它可以产生数十亿美元的有每年可以回收,否则只会被扔掉备用电池。

一般英国澳门金沙官网app下载庭已经使用的估计平均 21个电池 一年。在总,这导致20,000-30,000吨的通用废电池的年度人物。只有这些电池的极少数被回收(小于一次性电池的2%和5%左右的可充电的人)和最废电池在填埋场中结束。

为了避免这一点,但仍然让物联网的可能,我和我的同事帮助开发了一种新型的智能太阳能电池,能够适应现有的光量,这意味着它可以在室内工作。这些细胞甚至可以跑赢大市即通常用于人次进入太空极其高效的版本。他们还基于一个惊人的发现是,一些太阳能电池可以更好地工作,当内置了液体电解质干涸。出于这个原因,我们把它们称为“僵尸太阳能电池”。

细胞是一种类型的 “染料敏化”太阳能电池 从薄膜材料的不同原理工作的共同硅电池组成的太阳能电池板我们更熟悉的制作。它们通常包括吸收灯光,从而释放电子以创建,然后由液体电解质溶液进行到电池的电极的电流的染料。

当电解质变干,所述细胞通常停止工作。但是这不是在科学的好奇心使研究者测量基于铜络合物新的电解质制成干涸的“僵尸”的太阳能电池发生了什么。他们发现细胞 实际工作更好 比当他们被液体填充。

我们目前仍然在调查为何固体铜配合物更好的工作。但是,以及提供电子转移的速率更好,这些新小区使用更容易获得的材料,很容易合成。该 最新一代 僵尸因为,像植物一样,它们经过优化,能够吸收它们暴露于光最富有能量的部分太阳能电池甚至可以在人工环境光而不是阳光运行。

这些室内的太阳能电池有30%-34%的功率转换效率,缩放大小,以信用卡或手机大小也是如此。事实上,细胞是如此有效,以至于他们收获的小电池相当于每隔几天。

研究员汉纳斯迈克尔保持原型僵尸太阳能电池。 作者提供

智能僵尸

与来自慕尼黑技术大学所教授阿莱西奥加格里亚蒂带领的团队合作,我的研究小组已经使用了这些新的轻型收割机打造“智能僵尸”。这些是收获室内光在非常高的效率的无线设备。他们很聪明足以适应的光可同时量执行的基本任务 物联网 装置(通信,处理和感测)。

使用机器学习算法来找出使用的最佳模式,智能电池间歇进入睡眠模式,以便将所采集的能量存储到一个小的能量缓冲。他们往往睡得更久时,有少的光提供,并执行更达到其基本任务时有更多的光可用。

能够以这种方式手段,使有效地利用环境光电源,我们可以开发一类新的东西的设备,只是不会有以前去过实用的互联网。这将打开该设备的可能性也 帮助更多的领域,从自己发送回来,如果他们正在下降,到时候大澳门金沙官网app下载留下了一个房间可以能够检测和降低温度的环境传感器的智能包装。

这也可能使一些设备成为真正的智能,而不是简单地遥控。这里一个例子是成千上万,可以在超市买到电子价格标签。他们目前电池供电,更新尽可能少地延长电池寿命。室内光伏板,他们可以开发自动改变它们的价格当食物即将过期或积压需要出售。

无需电池或电网连接,你可以有几十个小型设备和在澳门金沙官网app下载庭环境传感器,以及数百甚至上千个大的工作场所如超市或仓库。

我们的智能僵尸细胞是目前实验室规模的原型。但 其它公司 已经开始生产的室内太阳能电池。因此,在原则上,使我们的自适应低光电池实现商业化,可以非常快速地完成。谈话

码头弗赖塔格,英国皇澳门金沙官网app下载学会大学研究员, 澳门金沙官网app下载

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