Ny sorts solcell kan driva framtidens sensorer
En framtid med fler uppkopplade prylar ställer nya krav på att enheter och sensorer ska kunna fungera helt utan elsladdar eller batterier. Nu presenteras en ny sorts solceller som ska kunna driva ett brett utbud av olika IoT-sensorer.
I en ny artikel, publicerad i den vetenskapliga tidskriften Chemical Science, presenterar en forskargrupp vid institutionen för Kemi, Uppsala universitet, en ny sorts färgämnessolceller för inomhusbruk som drivs av ljuset från lysrör och LED-lampor. Solcellerna är designade baserat på en elektrolyt med koppar-komplex och kan omvandla upp till 34 procent av synligt ljus till elektricitet.
Färgämnessolceller visar med de nya resultaten bättre verkningsgrader än vanliga kisel- och GaAs-solceller vid låg ljusintensitet. De senaste resultaten är ett stort steg mot hållbara sensorer som till exempel kan användas på kontor, i växthus, och inom lagring och transport.
– Genom att känna till spektrumet av ljuset som sensorerna kommer att placeras i kan vi välja färgämnen som absorberar just dessa våglängder. Då omvandlar solcellerna en större mängd energi än om man har statiskt utvecklade solceller. Samtidigt håller solcellerna en hög spänning, vilket är mycket viktigt när de ska driva elektroniska enheter, säger Marina Freitag.
För att IoT-sensorerna ska kunna installeras på ett hållbart sätt måste sensorerna fungera autonomt. Därför är det viktigt att sensorerna kan försörjas med energi även inomhus. I framtiden förväntas miljarder autonoma IoT enheter, drivna av inomhus-solceller, att hjälpa till med informationsutbyte mellan såväl människa och maskin som mellan maskin och maskin. De nya avancerade sensorerna kommer dessutom att installeras i nya robotar och större autonoma sensorsystem som utvecklas i dagsläget.
– Solceller utvecklade för optimala egenskaper i låg ljusintensitet inleder ett nytt kapitel för sensorelektroniken. Vi kan äntligen använda en energikälla som hittills nästan inte rörts. Kombinationen av hög verkningsgrad, låga kostnader och icke-hälsoskadliga material är nyckeln till hållbara IoT-nätverk, säger Marina Freitag.
