يکشنبه ۲۸ آبان ۱۴۰۲ - ۰۰:۲۶

تأمین انرژی اینترنت اشیا در خانه

دانشمندان برای تامین برق وسایلی موسوم به اینترنت اشیا راه تازه‌ای را کشف کرده اند.

ضمیمه دانش امروز روزنامه اطلاعات نوشت: دانشمندان برای تحت کنترل گرفتن نور خورشید با استفاده از صفحه‌های فتوولتائیک راه‌هایی را یافته‌اند اما این صفحه‌ها برای تبدیل نور داخل خانه به انرژی الکتریکی بهینه‌سازی نشده‌اند. این در حالی است که ما داخل خانه به‌منظور تأمین برق وسایل هوشمندی که به وای‌فای وصل هستند و اینترنت اشیاء نامیده می‌شوند به برقی نیاز داریم که بدون سیم‌های بلند و باتری فراهم شود.

برخی از مواد فتوولتائیک نسل بعد ازجمله کانی‌های پروسکایت و لایه‌های ارگانیک نازک با نور داخل خانه امتحان شده‌اند اما مشخص نیست کدامشان در تبدیل نور غیرطبیعی به الکتریسیته بیشترین بازده را دارند. دانشمندان در مطالعات متعدد از انواع مختلف نور مصنوعی داخل خانه برای تست کردن مواد مختلف استفاده کرده‌اند.

پس از تست و مقایسه، 8 نوع ماده فتوولتائیک را یافتند که از سیلیسیم آمورف تا فناوری‌های لایه نازک مانند سلول‌های خورشیدی رنگ ـ حساس متغیر بودند.

آن‌ها قابلیت هر ماده در تبدیل نور به الکتریسته را ابتدا زیر نور خورشید شبیه‌سازی‌شده و سپس زیر نور LEDسفید اندازه‌گیری کردند. نتایج نشان داد که سلول‌های فتوولتائیک از جنس فسفید گالیوم ایندیم بیشترین بازده را در نور داخلی از خود نشان دادند و نزدیک به 40 درصد از انرژی نور مصنوعی را به الکتریسته برگرداندند.

طبق انتظار، در نور خورشید عملکرد ماده حاوی گالیم نسبت به مواد دیگر تا حدی پایین بود. علت این امر زیاد بودن شکاف انرژی (فاصله نوار) در آن ماده بود. در عوض، سیلیکون بلوری در نور خورشید بهترین بازده را داشت اما در زیر نور مصنوعی داخلی متوسط عمل می‌کرد.

از فسفید گالیوم ایندیم تا کنون در ساخت سلول‌های فتوولتائیک موجود در بازار استفاده نشده است اما بر اساس این مطالعه، پتانسیل آن فراتر از برق خورشیدی است. بااین‌همه، مواد دارای گالیوم گران‌قیمت هستند و ممکن است تولید انبوه سلول‌های فتوولتائیک به‌منظور تأمین برق وسایل اینترنت اشیاء با آن‌ها امکان پذیر نباشد.

برخلاف آن، ساخت سلول‌های فتوولتائیک از کانی «پروسکایت» و لایه نازک ارگانیک ارزان‌تر تمام می‌شود و مشکل عدم دوام در شرایط نور مصنوعی داخل خانه را ندارند. به‌علاوه، نور مصنوعی داخلی قدری گرما نیز تولید می‌کند. بنابراین این ویژگی می‌تواند به بهینه‌سازی سلول‌های فتوولتائیک آینده برای برق‌رسانی به وسایل هوشمند کمک کند.

گزارش خطا
ارسال نظر
captcha
نظرسنجی
کدام سریال نوروزی تلویزیون را تماشا کردید؟
آخرین مطالب