نسل جدید سلول های فتوولتاییک مبتنی نور داخلی برای تامین انرژی سنسورهای متصل
انرژی خورشیدی یکی از روش‌هایی است که محققان برای تأمین نیرو برای وسایل و سنسورهای اینترنت اشیا مورد استفاده در خانه‌های هوشمند در نظر گرفته‌اند. به همین منظور، محققان دانشگاه اوپسالا در سوئد نوع جدیدی از سلول خورشیدی را تولید کرده‌اند که می‌تواند از لامپ‌های داخل سالن، نور دریافت کند و منبع انرژی مناسبی برای این دستگاه‌ها باشد.
محققان می‌گویند که سلول‌های خورشیدی با استفاده از مواد حساس به رنگ تولید شده‌اند و می‌توانند تا ۳۴ درصد از نور مرئی را به برق تبدیل کنند تا حسگرهای اینترنت اشیا از آنها استفاده کنند. این مواد حساس به رنگ از یک رنگ آلی ساخته شده‌اند که از طریق یک فرآیند شیمیایی به مواد کریستالی تبدیل می‌شود. این مواد کریستالی در مناطقی که نور سبز، قرمز یا مادون قرمز وجود دارد، به نور واکنش نشان میدهند.
مارینا فریتاگ، استادیار گروه شیمی دانشگاه اوپسالا، گفت: سلول‌های فوتوولتائیکی که تیم او ایجاد کرده است براساس یک الکترولیت پیچیده مس است که به آنها توانایی برداشت نور داخلی از لامپ‌های فلورسنت و LED را می‌دهد.
وی در مصاحبه‌ای مطبوعاتی گفت: “دانستن طیف این منابع نوری باعث می‌شود تا تنظیم رنگ‌های مخصوص برای جذب نور داخل خانه امکان‌پذیر شود. این در حالی است که ضمن تولید مقادیر زیادی انرژی، این فتوولتائیک‌های داخلی نیز ولتاژ بالایی را در زیر نور کم حفظ می‌کنند. این مسئله برای تأمین انرژی دستگاه‌های اینترنت اشیا مهم است.”
راه حل تامین انرژی دستگاه‌های اینترنت اشیا
فریتایگ و تیم وی برای استفاده بیشتر از این فناوری جدید در زمینه تأمین انرژی دستگاه‌های اینترنت اشیا، با محققان دانشگاه فنی مونیخ همکاری کردند تا یک سیستم مدیریت تامین انرژی تطبیقی برای سنسورهای مورد استفاده طراحی کنند.
فریتاگ در این باره گفت: “جمع کننده‌های نور محیط، انرژی نسل جدیدی از دستگاه‌های اینترنت اشیای خودران و هوشمند را تأمین می‌کنند که فاقد منبع انرژی هستند”.
محققان اعلام کرده‌اند، سیستم ایجاد شده توسط این تیم مشترک می‌تواند هوشمندانه با میزان نور موجود در محیط سازگار شود و اضافه بار محاسباتی را مطابق با سطح روشنایی انجام دهد. فریتاگ گفت، این امر به سیستم اجازه می‌دهد تا اتلاف انرژی را با ذخیره به حداقل برساند تا تمام انرژی نوری موجود را بهینه کند.
وی گفت: این سیستم با استفاده از این ترکیب از هوش مصنوعی و یادگیری، باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود تا از باتری آن هدر نرود و در نتیجه در نهایت منبع کارآمد انرژی پایدار برای دستگاه ها فراهم شود.
فریتاگ ادامه داد: “ترکیب راندمان بالا و کم هزینه با مواد غیرسمی برای فتوولتائیک‌های داخلی از اهمیت ویژه ای برای پایداری اینترنت اشیا برخوردار است.”
محققان مقاله‌ای در مورد کار خود در مجله علوم شیمیایی منتشر کردند. دانشمندان انتظار دارند که در آینده، میلیاردها دستگاه اینترنت که با استفاده از منابع انرژی جدید (از جمله سلول‌های خورشیدی مانند سلول‌های ساخت تیم فریتاگ)، داده‌های مربوط به شرایط محیطی و همچنین ارتباطات ماشین و ماشین را انتقال دهند. این دستگاه‌ها همچنین می‌توانند در تولید نسل بعدی ربات‌ها و سیستم‌های خودمختار به کار بیایند.
منابع خبر :