À medida que mais de nossos dispositivos exigem recarga de suas baterias, os pesquisadores estão olhando para a iluminação ambiente como uma fonte potencial de geração de pequenas quantidades de energia para dispositivos internos.

Durante a conferência virtual AIP Publishing Horizons - Energy Storage and Conversion, que será realizada de 4 a 6 de agosto, Andrew Shore e Behrang Hamadani, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, irá apresentar suas descobertas sobre as capacidades das células solares internas na geração de energia sob um LED. Sua apresentação, "Fotovoltaicos internos para sensores alimentados por bateria, "estará disponível durante a conferência de três dias.

Os pesquisadores usaram uma fonte de iluminação, um LED branco com uma temperatura de coordenada de cor de 3, 000 K e uma iluminância de 1, 000 lux, semelhante ao brilho normal para luzes internas, para testar três módulos diferentes - um semicondutor de fosfeto de gálio e índio (GaInP), um semicondutor de arseneto de gálio (GaAs), e um semicondutor de silício (Si). A fonte de luz atingiu o pico de intensidade nos comprimentos de onda de luz mais curtos.

"Sob essas configurações de luz, o mini módulo GaInP realizado com a maior eficiência de conversão de energia, seguido pelo mini módulo GaAs, com o mini módulo Si como o de menor desempenho, "Shore disse." Os módulos GaInP e GaAs têm uma melhor correspondência espectral com esta fonte de luz LED de espectro visível. "

Como geralmente há bastante luz ambiente interna de diferentes fontes, uma luz de teto em um ambiente de escritório seria o suficiente para carregar qualquer um dos minimódulos testados, tornando-os viáveis ​​como fontes de energia para baterias e sensores internos. Shore disse que o GaInP exigiria a menor quantidade de luz e ainda manteria alta eficiência, mas nem todas as fontes de luz internas são LEDs.

"Diferentes fontes de luz têm diferentes espectros, "disse ele." Por exemplo, uma fonte de luz incandescente tem uma grande parte de sua irradiância na região do infravermelho próximo. As luzes fluorescentes têm vários picos de intensidade em diferentes locais do espectro visível. As luzes LED geralmente têm um curto, pico proeminente em torno de 450 nanômetros e outro pico mais gradual em torno de 600 nm. Cada uma dessas fontes de luz afetará a eficiência de conversão de energia da tecnologia fotovoltaica. "

Shore disse que a próxima etapa será testar os mini módulos em condições do mundo real, como uma pessoa acendendo e apagando uma luz em intervalos regulares. Eles esperam operar mais de um sensor alimentado por um módulo durante esse teste.