设计用于室内照明的高效电能转换的塑料太阳能电池

目前,全球有超过180亿个联网移动设备。未来10年,预计物联网(IoT)和机器类型通信的总体增长,将导致一个拥有数千亿数据连接对象的世界。这样的增长带来了两个非常具有挑战性的问题:

  • 当射频带宽已经变得非常稀缺时,我们如何将如此多的无线设备安全地连接到互联网上
  • 这些设备是如何供电的

常规,手动充电所有移动互联网连接的设备将不可行,并且通常不可避免与电网的连接。因此,许多这些移动设备需要能够收获能量,以便在很大程度上是能量自主的。

在一篇发表于光科学与应用欧洲杯线上买球美国斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)和圣安德鲁斯大学(University of St Andrews)的研究人员展示了一种塑料太阳能电池板,它将室内光能收集与通过多输入多输出(MIMO)可见光通信(VLC)同时接收多个高速数据信号结合起来。

从Strathclyde Lifi Resement Center的Harald Haas教授领导的研究,以及ST安德鲁斯有机半导体中心的Ifor Samuel和Graham Turnbull教授朝着未来实现自动数据连接设备的重要一步。

研究团队表明,有机光伏(OPV),由与OLED智能手机显示器中使用的类似塑料状材料制成的太阳能电池,适用于也可以收获功率的高速光学数据接收器。欧洲杯足球竞彩使用有机半导体材料的优化组合,设计并制造了稳定的OPV,用于室内照明的有效功率转换。欧洲杯足球竞彩

然后在光学无线通信实验中使用4个OPV电池,从4个激光二极管(每个激光发送单独信号)的阵列接收363 Mb / s的数据速率,同时收获11 mW的光功率。

特恩布尔教授解释说:

“有机Photovoltaics为移动设备提供了一个很好的室内电力收获平台。它们通过硅的优势是可以设计用于实现典型LED照明波长的最大量子效率。结合数据接收能力,这使得这是一个重要的机会欧洲杯足球竞彩用于自动的东西设备设备。

哈斯商学院教授补充说:

“有机光伏电池非常有吸引力,因为它们容易制造,而且很灵活,可以大规模集成到联网设备中。此外,与无机探测器相比,opv具有显著便宜的潜力,这是其大规模商业应用的关键驱动因素。

可见光通信提供不受管制,安全和丰富的资源,以缓解新兴的无线容量瓶颈。当然,可见光也可以提供能量。要使用单个设备实现两个目标,需要新的太阳能电池。

它们必须能够同时获取能量和高速检测数据。因此,必须发展太阳能电池,有两个主要特点:a)他们展示一个非常大的电气带宽在光伏的操作模式,和b)有一个很大的收集能够收集足够数量的光子实现高信噪比(信噪比)和收获最大能量从光。

令人遗憾的是,这两个要求通常是相互排斥的,因为大的检测器区域导致高电容并因此导致低电带宽。在这项研究中,我们通过使用一系列OPV电池作为MIMO接收器来克服这种基本限制,以建立多个并行和独立的数据信道,同时能够累积所有单独的太阳能电池的收获能量。据我们所知,这从未如前所述。

因此,这项工作为创建一个非常大的、巨大的MIMO太阳能电池接收器奠定了基础,该接收器能够实现数百甚至可能数千个单独的数据流,同时使用巨大的收集区域从光(包括数据携带和环境光)中收集大量的能量。可以想象,将整面墙变成每秒千兆比特的数据探测器,同时收集足够的能量为许多分布式智能传感器、数据处理和通信节点提供动力。”

来源:http://english.ciomp.cas.cn/

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