Солнечные батареи в помещениях: эти элементы могут собирать энергию от любого источника света

Солнечные батареи, работающие при слабом освещении, могут заряжать ваши устройства.

Калифорнийская компания Ambient Photonics с 2019 года работает над солнечными батареями для помещений, повышая производительность и ценность этой новой технологии.

Она позволяет создать ячейки практически любого размера и формы для использования в повседневных устройствах, таких как пульты дистанционного управления и беспроводные клавиатуры, что потенциально устраняет необходимость в батареях и уменьшает размер и вес электроники.

Устройства, оснащенные новейшими "двусторонними ячейками" Ambient, которые могут собирать световую энергию с двух сторон, представлены на Выставке потребительской электроники (CES) 2024 в Лас-Вегасе, США. Технология получила финансирование от фонда Amazon Climate Pledge Fund, который поддерживает "зеленые" инновации.

Как работает солнечная энергия в помещении?
Используя как затененный естественный свет, так и искусственное освещение, такое как светодиоды и галогенные лампы, солнечные элементы, работающие при низкой освещенности, способны превратить любой источник света в энергию. Это позволяет встроенным элементам постоянно подзаряжать устройства без необходимости подключать их к сети.

Технология основана на дешевых солнечных элементах на сенсибилизированных красителях (DSSC), которые появились в 1990-х годах как способ получения энергии от низкоинтенсивного света в помещении.

Эти элементы медленнее преобразуют световую энергию, чем обычные кремниевые, а значит, они менее эффективны при прямом солнечном свете. Но они гораздо дешевле в производстве и способны работать при любом освещении в помещении, а это значит, что они могут стать бесконечным источником энергии для умных устройств в домах, офисах и других зданиях.

Ambient Photonics использовала прорывные научные разработки, чтобы создать высокопроизводительную технологию солнечных батарей для устройств массового спроса
"В современном мире подключенная электроника нуждается в постоянном питании, которое слишком часто поступает от одноразовых или перезаряжаемых батарей, – говорит Бейтс Маршалл, соучредитель и генеральный директор Ambient Photonics. – Солнечная энергия уже давно является вариантом для некоторых маломощных электронных устройств, таких как калькуляторы или игрушки, но Ambient Photonics использовала прорывные научные разработки, чтобы создать высокопроизводительную технологию солнечных батарей для устройств массового спроса".

Как работают двусторонние солнечные элементы?
Изготовленные из оптически прозрачного стекла, новые бифасиальные солнечные элементы Ambient могут собирать световую энергию с задней и передней стороны элемента одновременно. Они могут втрое увеличить производительность обычных кремниевых элементов и на 50 процентов повысить производительность односторонних элементов Ambient.

Устройство, оснащенное двусторонними ячейками, например, пульт дистанционного управления, может включаться независимо от того, лежит оно лицевой стороной вверх или вниз. Поскольку ячейки повышают эффективность и производят больше энергии, они также позволяют создавать более мощную электронику.

"Наша технология бифасиальных солнечных элементов – это революционный шаг для всех видов устройств, – объясняет Маршалл. – Мы можем представить себе множество подключенных устройств, в том числе электронные этикетки на полках, датчики в зданиях и многое другое, которые не только будут более эффективно питаться от окружающего света, но и могут быть разработаны и установлены различными гибкими способами и работать независимо от формы и ориентации".

Сегодня компания объявила о сотрудничестве с Google, чтобы выпустить новое устройство на солнечных батареях – первое в своем роде, использующее бифасиальные элементы – в 2024 году.

Как солнечные батареи для помещений могут помочь окружающей среде?
По словам Маршалла, сбор энергии окружающего света поможет производителям электроники не выбрасывать "миллиарды батарей на свалки и позволит компаниям минимизировать выбросы углекислого газа".

Солнечные батареи для помещений уже используются в таких продуктах, как пульты дистанционного управления от Universal Electronics и беспроводная клавиатура от Chicony. Компания также сотрудничает с производителем электронной бумаги E Ink, чтобы интегрировать их в электронные этикетки для полок.

Калифорнийский центр Ambient – одна из крупнейших в мире фабрик по производству солнечных элементов для работы в условиях низкой освещенности и первая в США, способная производить десятки миллионов единиц продукции в год. Компания планирует начать работу над вторым интеллектуальным производственным комплексом в США в 2025 году, чтобы удовлетворить растущий спрос на свою технологию.

"Мы можем предложить революционную, устойчивую энергетическую альтернативу, а также интеллектуальную производственную методологию с низким уровнем выбросов, которая удовлетворяет требованиям к мощности и цене самой распространенной электроники в мире", – говорит Маршалл.

5