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

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...

Искусственный интеллект может превзойти человеческий мозг
Искусственный интеллект может превзойти человеческий мозг

Ощупывание кошачьей шерсти может дать некотору...

Нейронные сети в опасности: как злоумышленники могут запутать ИИ
Нейронные сети в опасности: как злоумышленники могут запутать ИИ

Большинство искусственных интеллектуальных сис...

ChatGPT почти такой же хороший диагност, как доктор Хаус
ChatGPT почти такой же хороший диагност, как доктор Хаус

Чат-бот с искусственным интеллектом ChatG...

QS&T: Ученые создали самый точный метод управления квантовыми компьютерами
QS&T: Ученые создали самый точный метод управления квантовыми компьютерами

С помощью лазерного излучения исследователи ра...

New Phytologist: ИИ поможет распознавать аллергенную пыльцу
New Phytologist: ИИ поможет распознавать аллергенную пыльцу

Новая система, сочетающая в себе быстрое ...

Российские игры покоряют мир: Atomic Heart заняла первое место на Steam
Российские игры покоряют мир: Atomic Heart заняла первое место на Steam

В этом году российская игровая индустрия продо...

HV&I: ChatGPT помогает выявлять фейки о вакцинации
HV&I: ChatGPT помогает выявлять фейки о вакцинации

Чат-бот ChatGPT может помочь увеличить количес...

Те, у кого нет AR-очков, уязвимы перед теми, у кого они есть
Те, у кого нет AR-очков, уязвимы перед теми, у кого они есть

Тот, кто носит очки дополненной реальност...

Nature: Научная группа разработала критерии определения сознания ИИ
Nature: Научная группа разработала критерии определения сознания ИИ

В этом может помочь контрольный список, состав...

JAMA Oncology: ChatGPT еще не готов заменить врачей-онкологов
JAMA Oncology: ChatGPT еще не готов заменить врачей-онкологов

Когда исследователи попросили чатбот назначить...

Computers in Human Behavior: Социальные сети не провоцируют депрессию у детей
Computers in Human Behavior: Социальные сети не провоцируют депрессию у детей

Дети действительно проводят много времени в&nb...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена
Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена
NeuroImage: Найдено объяснение разного уровня эритроцитов в крови новорожденных
NeuroImage: Найдено объяснение разного уровня эритроцитов в крови новорожденных
PLOS ONE: Разработана система для предотвращения потери природных ресурсов
PLOS ONE: Разработана система для предотвращения потери природных ресурсов
Хирургия полезна для некоторых детей с легким нарушением дыхания во сне
Хирургия полезна для некоторых детей с легким нарушением дыхания во сне
PLOS ONE: Сойки и вороны по-разному реагируют на появление конкурентов
PLOS ONE: Сойки и вороны по-разному реагируют на появление конкурентов
Исследователи составили карту воздействия кетамина на мозг
Исследователи составили карту воздействия кетамина на мозг
Мозг новорожденных только кажется недоразвитым по сравнению с другими приматами
Мозг новорожденных только кажется недоразвитым по сравнению с другими приматами
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
Исследование показало, как важный белок сбалансировал клеточные мембраны
Исследование показало, как важный белок сбалансировал клеточные мембраны
AJT: Старые органы ускоряют старение получателей трансплантатов
AJT: Старые органы ускоряют старение получателей трансплантатов
Ученые предложили собирать воду из воздуха с помощью солнечной энергии
Ученые предложили собирать воду из воздуха с помощью солнечной энергии
В Science Advances опубликовали новые сведения о гибели динозавров
В Science Advances опубликовали новые сведения о гибели динозавров
JI: В-клетки вырабатывают антитела, которые подавляют аутоиммунный патогенез
JI: В-клетки вырабатывают антитела, которые подавляют аутоиммунный патогенез
Nature Comm: Робот, созданный по образу улитки, соберет микропластик в океане
Nature Comm: Робот, созданный по образу улитки, соберет микропластик в океане
Соленые иммунные клетки в мозге связаны с деменцией, вызванной гипертонией
Соленые иммунные клетки в мозге связаны с деменцией, вызванной гипертонией

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