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太阳能电池板利用阴影发电

返回列表 来源: 发布日期: 2020.06.17 浏览次数:

                                        太阳能电池板利用阴影发电

在传统的太阳能电池板或光电应用中,阴影的存在则会大部分影响发电性能。新型电池利用阴影造成的照明对比度作为间接的能量来源。照明对比度在阴影部分和照明部分之间产生电压差,从而产生电流。这种在阴影中获取能量的方式是前所未有的一大创新。

智能手机、电子表等移动电子设备需要高效、连续的电源。由于这些设备在室内和室外都佩戴,因此能够利用环境光的可佩戴电源有可能提高这些设备的多功能性。

商用太阳能电池在室内阴影持续存在的情况下,它们收集能量的效率会显著下降。为了应对这一技术挑战,新加坡国立大学团队开发了一种低成本、易于制造的SEG,以执行两项功能:(1)将部分阴影投射的照明对比度转换为电能,(2)作为自供电接近传感器来监控移动的物体。

利用“阴影效应”发电

SEG包括一组设置在柔性透明膜上的SEG单元。每个SEG单元是沉积在硅片上的金薄膜。经过精心设计,SEG可以以比商用硅太阳能电池更低的成本制造。该团队随后进行了实验,测试了SEG发电和作为自供电传感器的性能。

“当整个SEG电池处于光照或阴影下时,产生的电量非常低或者根本没有。当SEG单元的一部分被点亮时,检测到显著的电输出。我们还发现,发电的最佳表面积是当半个SEG电池被照亮,另一半在阴影中时,因为这分别为电荷产生和收集提供了足够的面积,”来自新加坡国立大学物理系的团队负责人安德鲁·威教授表示。

基于实验室实验,在阴影移动的影响下,该团队的SEG电池与商用硅太阳能电池相比效率提高了一倍。在室内照明条件下产生阴影的情况下,从SEG获得的能量足以为电子表供电(即1.2 V)。

此外,该团队还展示了SEG可以作为一个自供电传感器来监控移动物体。当一个物体经过SEG时,它会在设备上投下一个间歇的阴影,并触发传感器来记录物体的存在和运动。

追求更低的成本和更多的功能

研究人员花了四个月的时间来构思、开发和完善该设备的性能。在下一阶段的研究中,新加坡国立大学团队将使用除黄金以外的其他材料进行实验,以降低SEG的成本。

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