瑞典烏普薩拉大學(xué)開(kāi)發(fā)出新型染料敏化太陽(yáng)能電池

（文章來(lái)源：環(huán)球創(chuàng)新智慧）

據(jù)瑞典烏普薩拉大學(xué)官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，該校研究人員開(kāi)發(fā)出一種新型染料敏化太陽(yáng)能電池，它可以采集來(lái)自室內(nèi)燈具的光線。

如今，我們的社會(huì)正在朝著所有物體都互聯(lián)的方向發(fā)展，這些物體包括家具、辦公用品等各種日常物品。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）使得物體之間可相互通信和感知，因此一度被譽(yù)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的“世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮”。據(jù)估計(jì)，到2025年，約750億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將影響著我們生活的方方面面。

這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大部分位于室內(nèi)，要廣泛安裝這些設(shè)備，就需要設(shè)備變得“自主”。也就是說(shuō)，它們不再需要電池或者電線連接電源來(lái)維持運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，找到一種本地的低維護(hù)成本的能源，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供本地的電力，特別是在一般環(huán)境條件下，顯得非常關(guān)鍵。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，在一篇發(fā)表在《化學(xué)科學(xué)（Chemical Science）》期刊上的新論文中，瑞典烏普薩拉大學(xué)的研究人員們展示了一種新型染料敏化太陽(yáng)能電池，它可以采集來(lái)自室內(nèi)燈具的光線。

烏普薩拉大學(xué)化學(xué)系助理教授 Marina Freitag 領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了這種新型室內(nèi)光伏電池，它可以將高達(dá)34%的可見(jiàn)光轉(zhuǎn)化為電力，從而為各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)傳感器供電。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)這種新型染料敏化光伏電池，是基于一種銅配合物電解質(zhì)，這種電解質(zhì)使得太陽(yáng)能電池非常適合吸收來(lái)自熒光燈和LED的室內(nèi)光線。最新的成果非常有前景，它使染料敏化太陽(yáng)能電池成為了環(huán)境照明條件下光電轉(zhuǎn)換效率的領(lǐng)導(dǎo)者，超越了傳統(tǒng)的硅以及由特殊材料制成的太陽(yáng)能電池。

這項(xiàng)研究有望徹底改變用于智能溫室、辦公室、架子、包裹的數(shù)字化感測(cè)，以及其他許多日常物聯(lián)網(wǎng)智能物品。Freitag 表示：“了解這些光源的光譜，使我們有可能調(diào)整特殊的染料以吸收室內(nèi)光線。在產(chǎn)生大量能量的同時(shí)，這些室內(nèi)光伏電池也可以在低光條件下維持高電壓，這對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的供電來(lái)說(shuō)非常重要?！?/p>

通過(guò)與慕尼黑工業(yè)大學(xué)合作，研究人員們?yōu)樘?yáng)能供電的物聯(lián)網(wǎng)傳感器進(jìn)一步設(shè)計(jì)出一種具有適應(yīng)能力的“電力管理”系統(tǒng)。與受到電池限制的參照物相比，這種光線驅(qū)動(dòng)的設(shè)備智能地采集可用的光線，根據(jù)光照水平來(lái)計(jì)算工作負(fù)載，在存儲(chǔ)期間將能量損耗降到最低，盡最大可能來(lái)使用所有的光能。這款太陽(yáng)能系統(tǒng)將人工智能與自主學(xué)習(xí)結(jié)合到一起，從而降低了能量損耗、電池廢料，并且有助于提升總體生活條件。

未來(lái)，科學(xué)家們希望，通過(guò)室內(nèi)太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)自供電的數(shù)十億物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，將提供從環(huán)境信息到人機(jī)通信再到機(jī)器間通信的各種功能。這種先進(jìn)的傳感器可以進(jìn)一步改善下一波的機(jī)器人以及目前在開(kāi)發(fā)中的自動(dòng)化系統(tǒng)。Freitag 表示：“環(huán)境光采集器提供了新一代自供電智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這些設(shè)備由一種基本尚未開(kāi)發(fā)的能源供電。結(jié)合高效率、低成本和無(wú)毒材料的室內(nèi)光伏電池，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的可持續(xù)性來(lái)說(shuō)至關(guān)重要?！?br /> （責(zé)任編輯：fqj）