ACS Applied Energy Materials: Разработаны солнечные батареи для помещений

Так называемый Интернет вещей — от домашних систем безопасности, подключенных к Wi-Fi, до умных унитазов — привносит персонализацию и удобство в работу устройств, помогающих управлять домом. Но вместе с ними приходят запутанные электрические шнуры или батареи, которые необходимо менять.

Теперь исследователи, представившие доклад в журнале ACS Applied Energy Materials, перенесли технологию солнечных батарей в помещение для питания «умных» устройств. Они показали, какие фотоэлектрические системы лучше всего работают при освещении холодными белыми светодиодами — распространенным типом освещения в помещениях.

Освещение в помещении отличается от солнечного света. Лампы накаливания более тусклые, чем солнце, а солнечный свет включает в себя ультрафиолетовое, инфракрасное и видимое излучение, в то время как лампы в помещениях обычно излучают свет из более узкой области спектра. Ученые нашли способы получения энергии из солнечного света с помощью фотоэлектрических солнечных панелей, однако эти панели не оптимизированы для преобразования света в помещении в электрическую энергию.

Некоторые фотоэлектрические материалы нового поколения, включая минералы перовскита и органические пленки, были протестированы при освещении помещений, однако неясно, какие из них наиболее эффективны для преобразования неестественного света в электричество; во многих исследованиях для тестирования фотоэлектрических панелей, изготовленных из разных материалов, использовались различные типы освещения помещений. Так, Ули Вюрфель и соавторы сравнили ряд различных фотоэлектрических технологий при одном и том же типе освещения в помещении.

Исследователи получили восемь типов фотоэлектрических устройств — от традиционного аморфного кремния до тонкопленочных технологий, таких как солнечные элементы с сенсибилизацией красителем. Они измерили способность каждого материала преобразовывать свет в электричество сначала под имитацией солнечного света, а затем под холодным белым светодиодным светом.

  • Фотоэлементы из фосфида галлия-индия показали наибольшую эффективность при освещении помещений, преобразовав в электричество почти 40% световой энергии.
  • Как и ожидали исследователи, эффективность галлийсодержащего материала при солнечном свете оказалась скромнее, чем у других тестируемых материалов, что объясняется его большой полосовой щелью.
  • Материал, называемый кристаллическим кремнием, показал наилучшую эффективность при солнечном свете, но среднюю — при освещении помещений.

Фосфид индия галлия пока не используется в коммерческих фотоэлементах, но данное исследование указывает на его потенциал за пределами солнечной энергетики, говорят исследователи. Однако они добавляют, что галлийсодержащие материалы дороги и не могут служить массовым продуктом для питания систем «умного дома».

В отличие от них перовскитовые минеральные и органические пленочные фотоэлементы менее дороги и не имеют проблем со стабильностью в условиях внутреннего освещения. Кроме того, в ходе исследования ученые установили, что часть световой энергии в помещении вырабатывает тепло, а не электричество — информация, которая поможет оптимизировать будущие фотоэлементы для питания устройств в помещениях.

09.11.2023


Подписаться в Telegram



Net&IT

Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее

Несколько лет назад исследователи Массачу...

Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам
Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам

Органические оптоэлектронные устройства, такие...

PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить
PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить

Атанасиос С. Фокас рассматривает актуальный во...

Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания
Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания

В новом исследовании, опубликованном 18 декабр...

Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей
Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей

Искусственный интеллект, разработанный для&nbs...

Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности
Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности

Ученые Рочестерского университета разработали ...

Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта
Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта

Многофункциональные компьютерные чипы эволюцио...

Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»
Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»

Стартовал отборочный этап Международного техно...

ИИ помогает математикам находить закономерности
ИИ помогает математикам находить закономерности

Применение машинного обучения для поиска ...

Scientific Reports: Борьба с недоверием в Интернете может быть неэффективной
Scientific Reports: Борьба с недоверием в Интернете может быть неэффективной

Новое исследование, проведенное Университетом ...

JRCS: ChatGPT перегружает пользователей выбором
JRCS: ChatGPT перегружает пользователей выбором

За последние несколько лет в области...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса