Eftersom fler av våra enheter kräver omladdning av sina batterier, forskare tittar på omgivande belysning som en potentiell källa för att generera små mängder ström för inomhusenheter.

Under AIP Publishing Horizons—Energy Storage and Conversion virtuell konferens, som kommer att hållas 4-6 augusti, Andrew Shore och Behrang Hamadani, från National Institute of Standards and Technology, kommer att presentera sina resultat om inomhussolcellers förmåga att generera ström under en LED. Deras presentation, "Inomhus solceller för batteridrivna sensorer, " kommer att finnas tillgänglig under den tre dagar långa konferensen.

Forskarna använde en ljuskälla, en vit LED med en färgkoordinattemperatur på 3, 000 K och en belysningsstyrka på 1, 000 lux, liknande normal ljusstyrka för inomhusbelysning, att testa tre olika moduler - en galliumindiumfosfid (GaInP) halvledare, en galliumarsenid (GaAs) halvledare, och en halvledare av kisel (Si). Ljuskällan toppade i intensitet på ljusets kortare våglängder.

"Under dessa ljusinställningar, GaInP minimodulen utförs med högsta effektkonverteringseffektivitet, följt av GaAs minimodul, med Si mini-modulen som sämst presterande, Shore sa. "GaInP- och GaAs-modulerna har en bättre spektral matchning med denna LED-ljuskälla med synligt spektrum."

Eftersom det vanligtvis finns gott om omgivande ljus inomhus från olika källor, en taklampa i en kontorsmiljö skulle räcka för att ladda någon av minimodulerna som testades, vilket gör dem alla livskraftiga som strömkällor för inomhusbatterier och sensorer. Shore sa att GaInP skulle kräva den minsta mängden ljus och fortfarande bibehålla hög effektivitet, men inte alla inomhusljuskällor är lysdioder.

"Olika ljuskällor har olika spektra, " sa han. "Till exempel, en glödljuskälla har en stor del av sin irradians i det nära infraröda området. Lysrör har flera toppar i intensitet på olika ställen i det synliga spektrumet. LED-lampor har vanligtvis en kort, framträdande topp runt 450 nanometer och en annan mer gradvis topp runt 600 nm. Var och en av dessa ljuskällor kommer att påverka energiomvandlingseffektiviteten för solcellstekniken."

Shore sa att nästa steg kommer att vara att testa minimodulerna under verkliga förhållanden, som en person som tänder och släcker en lampa med jämna mellanrum. De hoppas kunna driva mer än en sensor som drivs av en modul under det testet.