ПОСЛЕЗАВТРА
Эксперты сравнили эффективность солнечных панелей для IoT-устройств
Начиная с домашних систем безопасности и заканчивая умными туалетами, так называемый Интернет вещей позволяет персонифицировать и повысить эффективность домашних устройств. Однако вместе с этим приходят и запутанные электрические шнуры или батареи, которые необходимо менять. В статье, опубликованной в научном журнале ACS Applied Energy Materials, исследователи попытались сравнить эффективность солнечных панелей в качестве источника питания для IoT-устройств.
Внутреннее освещение отличается от солнечного света. Последний, помимо большей яркости, дает излучение не только в видимом, но и в ультрафиолетовом и инфракрасном спектрах. Лампочки, с другой стороны, преимущественно работают в гораздо более узком диапазоне. Между тем большинство солнечных панелей предназначены для работы с солнечным светом и не оптимизированы для преобразования холодного белого света внутреннего освещения в электричество.
В рамках эксперимента ученые приобрели восемь типов солнечных панелей, от традиционных устройств на основе аморфного кремния до моделей на ячейках Гретцеля (сенсибилизированные красителем фотоэлектрохимические ячейки). Во время испытаний исследователи измеряли эффективность солнечных панелей в преобразовании света в электричество. Результаты тестов показали, что наибольшую эффективность показывают панели на основе фосфида галлия-индия, способные конвертировать почти 40% энергии света в электричество. Ученые также отметили скромную производительность галлий-содержащих материалов при работе с солнечным светом из-за большей ширины запрещенной зоны (разности энергий электронов между состояниями с минимально и максимально возможной энергией). При этом наилучший коэффициент преобразования солнечной энергии показал кристаллический кремний, однако при работе с искусственным освещением данный материал продемонстрировал весьма средние результаты.
По словам исследователей, высокая стоимость материалов на основе фосфида галлия-индия может помешать массовому распространению подобных устройств в качестве источников энергии для умных домов. Панели на основе перовскита и органических пленок, с другой стороны, гораздо дешевле и надежнее.