Nowe ekologiczne materiały mogą zasilać inteligentne urządzenia za pomocą światła z otoczenia

Coraz częściej używamy więcej inteligentnych urządzeń, takich jak smartfony, inteligentne głośniki. Ale również nadające się do noszenia czujniki zdrowia i dobrego samopoczucia w naszych domach, biurach i budynkach użyteczności publicznej. Jednak baterie, których używają, mogą szybko się wyczerpać i zawierać toksyczne i rzadkie szkodliwe dla środowiska chemikalia. Dlatego właśnie naukowcy szukają lepszych sposobów zasilania urządzeń.

Jednym ze sposobów ich zasilania jest zamiana światła w pomieszczeniach ze zwykłych żarówek na energię, w podobny sposób, jak panele słoneczne.

Jednak ze względu na różne właściwości źródeł światła materiały użyte do produkcji paneli słonecznych nie nadają się do zbierania światła w pomieszczeniach.

Cel

Teraz naukowcy z Imperial College London, Soochow University w Chinach i University of Cambridge odkryli, że nowe, ekologiczne materiały opracowywane obecnie do paneli słonecznych nowej generacji mogą być przydatne do zbierania światła w pomieszczeniach. Przedstawiają dziś swoje odkrycia w Advanced Energy Materials.

Współautor, dr Robert Hoye z Departamentu Materiałów w Imperial, powiedział: „Poprzez efektywne pochłanianie światła pochodzącego z lamp powszechnie spotykanych w domach i budynkach, badane przez nas materiały mogą zamienić światło w energię elektryczną z wydajnością już w zakresie technologii komercyjnych. Zidentyfikowaliśmy już kilka możliwych ulepszeń, które pozwolą tym materiałom w najbliższej przyszłości przewyższyć osiągi obecnych technologii fotowoltaicznych do użytku w pomieszczeniach ”.

Zespół zbadał „materiały inspirowane perowskitami”, które zostały stworzone w celu obejścia problemów z materiałami zwanymi perowskitami. Materiały te zostały opracowane dla ogniw słonecznych nowej generacji. Perowskity są tańsze w produkcji niż tradycyjne panele słoneczne na bazie krzemu i zapewniają podobną wydajność. Ale perowskity zawierają toksyczne substancje ołowiu. To napędzało rozwój materiałów inspirowanych perowskitem, które zamiast tego są oparte na bezpieczniejszych pierwiastkach, takich jak bizmut i antymon.

Przyszłość tych materiałów

Pomimo tego, że są bardziej przyjazne dla środowiska, te inspirowane perowskitem materiały nie pochłaniają tak skutecznie światła słonecznego. Zespół odkrył jednak, że materiały znacznie skuteczniej pochłaniają światło w pomieszczeniach, a ich wydajność jest obiecująca w zastosowaniach komercyjnych. Co najważniejsze, naukowcy wykazali, że moc dostarczana przez te materiały podczas oświetlenia wewnętrznego jest już wystarczająca do obsługi obwodów elektronicznych.

Współautor, profesor Vincenzo Pecunia z Uniwersytetu Soochow, powiedział: „Nasze odkrycie otwiera zupełnie nowy kierunek w poszukiwaniu ekologicznych, łatwych w produkcji materiałów, które w zrównoważony sposób zasilają nasze inteligentne urządzenia.

„Poza ekologicznym charakterem, materiały te mogą być potencjalnie przetwarzane na niekonwencjonalne podłoża, takie jak tworzywa sztuczne i tkaniny, które są niezgodne z konwencjonalnymi technologiami. Dlatego bezołowiowe materiały inspirowane perowskitem mogą wkrótce umożliwić bezbateryjne urządzenia do noszenia. , monitorowanie opieki zdrowotnej, inteligentne domy i inteligentne miasta ”.