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NUS研究人员开发新型阴影效应能源发生器

阴影通常与黑暗和不确定性相关。现在,新加坡国立大学(NUS)的研究人员通过展示一种方法来赋予积极的旋转,以利用这种共同的方式,但经常被忽视的光学效应来产生电力。这种新颖的概念在室内照明条件下开辟了在电力电子设备下产生绿色能量的新方法。

来自材料科学和工程系的NUS系以及NUS物理系的团队创建了一种称为阴欧洲杯足球竞彩影效应欧洲杯线上买球能源发生器(SEG)的设备,这在点亮和阴影区域之间的照明中使用对比度来产生电力。他们的研究突破在科学期刊上报道能源与环境科学欧洲杯线上买球在2020年4月15日。

“影子无处不在,我们常常认为它们是理所当然的。在传统的光伏或光电应用中,一个稳定的光源被用来为设备供电,阴影的存在是不可取的,因为它降低了设备的性能。在这项工作中,我们利用阴影造成的照明反差作为间接的动力来源。光照的反差会在被遮挡的部分和被照亮的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新概念是前所未有的。”研究小组负责人、新加坡国立大学材料科学与工程系助理教授陈瑞卿解释道。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

移动电子设备,如智能手机,智能眼镜和电子手表需要高效和连续的电源。由于这些设备在室内和户外佩戴,可穿戴环境光的可穿戴电源可能会改善这些设备的多功能性。虽然商业上可获得的太阳能电池可以在室外环境中进行这种作用,但它们的能量收集效率在阴影持续存在的室内条件下显着下降。这种新方法从与低光强度相关的照明和阴影中清除能量,以最大限度地提高能量收集效率令人兴奋和及时。

为了解决这一技术挑战,新加坡国立大学团队开发了一种低成本、易于制造的SEG,实现两种功能:(1)将部分阴影投射的照明对比度转换为电能,(2)作为自供电的近距离传感器,监测通过的物体。

利用“阴影效应”发电

所述SEG包括设置在柔性透明塑料薄膜上的一组SEG电池。每个SEG电池都是一层沉积在硅片上的金薄膜。经过精心设计,与商用硅太阳能电池相比,SEG可以以更低的成本制造。该团队随后进行了实验,以测试SEG在发电和作为自供电传感器方面的性能。

当整个SEG电池处于照明或阴影下时,产生的电量非常低或根本没有。当SEG电池的一部分被照亮时,检测到一个显著的电输出。我们还发现,发电的最佳表面积是当SEG电池的一半被照亮,另一半在阴影中,因为这给了足够的面积来分别产生和收集电荷。”来自新加坡国立大学物理系的共同团队领导安德鲁·维教授说。

基于实验室实验,与商业硅太阳能电池相比,该团队的四个细胞SEG在转换阴影的效果下与商业硅太阳能电池相比的两倍。在室内照明条件下创建的阴影存在下,来自SEG的收获能量足以为数字表(即1.2 V)提供动力。

此外,该团队还展示了SEG可以作为监测移动物体的自供电传感器。当物体经过SEG时,它会在设备上投下间歇性的阴影,并触发传感器来记录物体的存在和运动。

更低的成本和更多的功能

这个六人小组花了四个月的时间构思、开发和完善这个设备的性能。在研究的下一阶段,新加坡国立大学的团队将试验除黄金以外的其他材料,以降低SEG的成本。欧洲杯足球竞彩

NUS研究人员还在寻找具有多功能功能的自动传感器,以及在正常日常活动中附着在服装中的可穿戴的SEG。另一个有希望的研究领域是开发低成本SEG面板,以便在室内照明中有效地收集能量。

来源:http://www.nus.edu.sg/

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