能夠收集環境照明能量的設備為可充電設備和傳感器供電

從室內環境中自我收集能量被證明可以向電池充電。隨著我們越來越多的設備需要對它們的電池進行充電,研究人員正在尋找環境照明作為為室內設備產生少量電力的潛在來源。

能夠收集環境照明能量的設備為可充電設備和傳感器供電

在將於2021年8月4-6日舉行的AIP出版地平線-能源存儲和轉換虛擬會議期間,來自美國國家標准和技術研究所的Andrew Shore和Behrang Hamadani將介紹他們關於室內太陽能電池在LED下發電的能力的發現。他們的報告 “用於電池供電的傳感器的室內光伏”,將在為期三天的會議上發表。

研究人員使用一個照明源,即一個色坐標溫度為3000K、照度為1000Lux(類似於室內燈光的正常亮度)的白色LED,來測試三種不同的模塊–一個磷化鎵銦(GaInP)半導體、一個砷化鎵(GaAs)半導體和一個矽(Si)半導體。光源的強度在較短波長的光線上達到了峰值。

Shore說:”在這些光線設置下,GaInP迷你模塊的功率轉換效率最高,其次是GaAs迷你模塊,而Si迷你模塊的性能最低。GaInP和GaAs模塊與這種可見光譜的LED光源有更好的光譜匹配。”

由於室內通常有大量來自不同來源的環境光,辦公室環境中的一盞天花板燈就足以為任何一個被測試的迷你模塊充電,使它們都可以作為室內電池和傳感器的電源。Shore說,GaInP需要的光量最少,而且仍然保持高效率,但並非所有的室內光源都是LED。

“不同的光源有不同的光譜,例如,白熾燈光源在近紅外區域有很大一部分的輻照度。螢光燈在可見光譜的不同地方有幾個強度的峰值。LED燈一般在450納米左右有一個短而突出的峰值,在600納米左右有另一個更漸進的峰值。這些光源中的每一個都會影響光伏技術的電力轉換效率。”

Shore說,下一步的研究工作將是在真實世界的條件下測試迷你模塊,比如一個人定期打開和關閉一盞燈。他們希望在該測試中操作一個以上的傳感器由模塊供電。

來源:cnBeta