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太陽能電池板利用陰影發電

返回列表 來源: 發布日期: 2020.06.17 瀏覽次數:

                                        太陽能電池板利用陰影發電

在傳統的太陽能電池板或光電應用中,陰影的存在則會大部分影響發電性能。新型電池利用陰影造成的照明對比度作為間接的能量來源。照明對比度在陰影部分和照明部分之間產生電壓差,從而產生電流。這種在陰影中獲取能量的方式是前所未有的一大創新。

智能手機、電子表等移動電子設備需要高效、連續的電源。由于這些設備在室內和室外都佩戴,因此能夠利用環境光的可佩戴電源有可能提高這些設備的多功能性。

商用太陽能電池在室內陰影持續存在的情況下,它們收集能量的效率會顯著下降。為了應對這一技術挑戰,新加坡國立大學團隊開發了一種低成本、易于制造的SEG,以執行兩項功能:(1)將部分陰影投射的照明對比度轉換為電能,(2)作為自供電接近傳感器來監控移動的物體。

利用“陰影效應”發電

SEG包括一組設置在柔性透明膜上的SEG單元。每個SEG單元是沉積在硅片上的金薄膜。經過精心設計,SEG可以以比商用硅太陽能電池更低的成本制造。該團隊隨后進行了實驗,測試了SEG發電和作為自供電傳感器的性能。

“當整個SEG電池處于光照或陰影下時,產生的電量非常低或者根本沒有。當SEG單元的一部分被點亮時,檢測到顯著的電輸出。我們還發現,發電的最佳表面積是當半個SEG電池被照亮,另一半在陰影中時,因為這分別為電荷產生和收集提供了足夠的面積,”來自新加坡國立大學物理系的團隊負責人安德魯·威教授表示。

基于實驗室實驗,在陰影移動的影響下,該團隊的SEG電池與商用硅太陽能電池相比效率提高了一倍。在室內照明條件下產生陰影的情況下,從SEG獲得的能量足以為電子表供電(即1.2 V)。

此外,該團隊還展示了SEG可以作為一個自供電傳感器來監控移動物體。當一個物體經過SEG時,它會在設備上投下一個間歇的陰影,并觸發傳感器來記錄物體的存在和運動。

追求更低的成本和更多的功能

研究人員花了四個月的時間來構思、開發和完善該設備的性能。在下一階段的研究中,新加坡國立大學團隊將使用除黃金以外的其他材料進行實驗,以降低SEG的成本。

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