Năng lượng tự thu hoạch để cung cấp năng lượng cho các thiết bị có thể sạc lại, cảm biến

Năng lượng tự thu từ môi trường trong nhà chứng tỏ hiệu quả để sạc pin.

Vì ngày càng có nhiều thiết bị của chúng tôi yêu cầu sạc lại pin, các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm ánh sáng xung quanh như một nguồn tiềm năng tạo ra một lượng nhỏ năng lượng cho các thiết bị trong nhà.

Trong hội nghị ảo AIP Publishing Horizons – Lưu trữ và chuyển đổi năng lượng, sẽ được tổ chức từ ngày 4-6 tháng 8 năm 2021, Andrew Shore và Behrang Hamadani, từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, sẽ trình bày những phát hiện của họ về khả năng của pin mặt trời trong nhà trong việc tạo ra nguồn điện dưới đèn LED. Bài thuyết trình của họ, “Quang điện trong nhà cho cảm biến chạy bằng pin”, sẽ có trong hội nghị kéo dài ba ngày.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một nguồn chiếu sáng, một đèn LED trắng với nhiệt độ phối hợp màu là 3.000 K và độ rọi 1.000 lux, tương tự như độ sáng bình thường đối với đèn trong nhà, để thử nghiệm ba mô-đun khác nhau – một chất bán dẫn gali indium phosphide (GaInP), một gali chất bán dẫn arsenide (GaAs) và chất bán dẫn silicon (Si). Nguồn sáng có cường độ cực đại trên ánh sáng có bước sóng ngắn hơn.

Shore cho biết: “Dưới các cài đặt ánh sáng này, mô-đun mini GaInP hoạt động với hiệu suất chuyển đổi điện năng cao nhất, tiếp theo là mô-đun mini GaAs, với mô-đun mini Si là hiệu suất thấp nhất,” Shore nói. “Các mô-đun GaInP và GaAs có quang phổ phù hợp hơn với nguồn sáng LED phổ khả kiến này.”

Vì thường có nhiều ánh sáng xung quanh trong nhà từ các nguồn khác nhau, nên đèn trần trong môi trường văn phòng sẽ đủ để sạc bất kỳ mô-đun mini nào đã được thử nghiệm, khiến tất cả chúng đều có thể hoạt động như nguồn năng lượng cho pin và cảm biến trong nhà. Shore cho biết GaInP sẽ yêu cầu lượng ánh sáng ít nhất và vẫn duy trì hiệu suất cao, nhưng không phải tất cả các nguồn sáng trong nhà đều là đèn LED.

Ông nói: “Các nguồn sáng khác nhau có quang phổ khác nhau. “Ví dụ, một nguồn sáng nóng sáng có một phần lớn bức xạ của nó trong vùng hồng ngoại gần. Đèn huỳnh quang có cường độ nhiều điểm ở các vị trí khác nhau trong quang phổ khả kiến. Đèn LED thường có một cực đại ngắn, nổi bật khoảng 450 nanomet và một cực đại khác dần dần khoảng 600 nm. Mỗi nguồn sáng này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển đổi điện năng của công nghệ quang điện ”.

Shore cho biết bước tiếp theo sẽ là thử nghiệm các mô-đun nhỏ trong điều kiện thực tế, giống như một người bật và tắt đèn đều đặn. Họ hy vọng sẽ vận hành nhiều hơn một cảm biến được cấp nguồn bởi một mô-đun trong quá trình thử nghiệm đó.

Theo Scitechdaily