Indendørs belysning skaber strøm til genopladelige enheder, sensorer

Da flere af vores enheder kræver genopladning af deres batterier, forskere ser på omgivende belysning som en potentiel kilde til at generere små mængder strøm til indendørs enheder.

Under AIP Publishing Horizons—Energy Storage and Conversion virtuelle konference, som afholdes 4.-6. august, Andrew Shore og Behrang Hamadani, fra National Institute of Standards and Technology, vil præsentere deres resultater om indendørs solcellers evne til at generere strøm under en LED. Deres præsentation, "Indendørs solcelleanlæg til batteridrevne sensorer, " vil være tilgængelig under den tre-dages konference.

Forskerne brugte én lyskilde, en hvid LED med en farvekoordinattemperatur på 3, 000 K og en belysningsstyrke på 1, 000 lux, svarende til normal lysstyrke for indendørs lys, at teste tre forskellige moduler - en gallium indium phosphide (GaInP) halvleder, en galliumarsenid (GaAs) halvleder, og en silicium (Si) halvleder. Lyskilden toppede i intensitet på de kortere bølgelængder af lys.

"Under disse lysindstillinger, GaInP minimodulet udført med den højeste effektkonverteringseffektivitet, efterfulgt af GaAs mini-modulet, med Si mini-modulet som den laveste ydeevne, " sagde Shore. "GaInP- og GaAs-modulerne har et bedre spektralt match med denne LED-lyskilde med synligt spektrum."

Da der normalt er masser af indendørs omgivende lys fra forskellige kilder, et loftslys i et kontormiljø ville være nok til at oplade et hvilket som helst af de minimoduler, der blev testet, gør dem alle levedygtige som strømkilder til indendørs batterier og sensorer. Shore sagde, at GaInP ville kræve den mindste mængde lys og stadig opretholde høj effektivitet, men ikke alle indendørs lyskilder er LED'er.

"Forskellige lyskilder har forskellige spektre, " sagde han. "For eksempel, en glødelyskilde har en stor del af sin irradians i det nære infrarøde område. Fluorescerende lys har flere spidser i intensitet forskellige steder i det synlige spektrum. LED-lys har generelt en kort, fremtrædende top omkring 450 nanometer og en anden mere gradvis top omkring 600 nm. Hver af disse lyskilder vil påvirke energikonverteringseffektiviteten af ​​solcelleteknologien."

Shore sagde, at næste skridt vil være at teste minimodulerne under virkelige forhold, som en person, der tænder og slukker et lys med jævne mellemrum. De håber at kunne betjene mere end én sensor, der drives af et modul under denne test.