有机光细胞收获室内照明
文章：Richard Quinnell
现在有一种有机光电池可以从低至20勒克斯的光线中收集能量，为室内能源收集打开了大门。
环境光是低功耗电子设备可收集能量的主要来源。然而，大多数光伏电池的设计是在阳光直射下工作，在室内不起作用。现在，一种有机光电池可以从低至20勒克斯(流明每平方米)的光线中收集能量，为室内能源收集打开了大门物联网。
随着edn.文章能源收集扩展了物联网的选择指出，甚至电池功率也是不切实际的。改变电池的成本和物流可以很快对广泛的产品安装变得过于沉重。例如，与传统的无钥匙电子门锁锁定的大型公寓楼上需要定期更换数百份电池，这是建筑运营商的不可吸引力的前景。然而，收获走廊照明的能量可以通过不断储存锁定偶尔使用的力量来消除该要求。
在这样的应用中，传统光伏电池的问题是它们对低光水平的响应很差。这种电池被设计成能有效地在阳光直射下使用，因此被称为“太阳能电池”，其光密度为3万到10万勒克斯。但是，典型的室内照明在50到150勒克斯之间。在这种水平上，传统的太阳能电池几乎无法产生可用的能量。
这种在低光水平下的太阳能电池无能为力地限制了它们的室内效用能量收集应用程序。来自瑞典公司的新光线埃皮因承诺解决这个问题。该公司已创建有机光伏电池，优化，以从20至1000勒克斯从LED和荧光等人工照明中有效地工作。
通过将活性元素印刷到被压在一起的塑料薄膜上来制造活性元素。结果是薄（0.2mm），柔性产品，产生约18μw/ cm2在500勒克斯的照度下。成品电池的最小弯曲半径为10毫米，因此它可以弯曲(图1）和制造成定制形状以适合安装要求。
图1这个室内光电池打印在塑料薄膜上，给了它一个灵活性，打开安装选项。来源：埃皮因
除了其灵活性之外，开胃光电单元还有另一个方便的属性 - 它对无线电波基本上是透明的。活性有机电子层厚度约为100nm，因此几乎没有射频吸收。这为IOT设计人员提供了将天线放在光线上而不是旁边的节省空间的选择。
浅色电池的股票推广用三种尺寸 - 50毫米宽和20毫米，30毫米，高度为50毫米。它们有两个配置选项，六个和八个系列连接的单元格。每个单元具有开路电压（V.OC）一半超过半伏，所以六个细胞串联产量vOC3.8V和8个细胞产生5.05V，使它们与普通电池组电压兼容。如图所示图2，50×50mm，六个电池配置将在正常的家用照明中在3V下屈服至少40μA。
图2匹配许多小微控制器的需求的发电可从普通房间照明使用，具有开采光线。来源：埃皮因
虽然微大镜似乎是一个非常微薄的能量供应，但它们可能绰绰有于今天的微小节能微控制器 - 至少在灯亮时。对于需要在黑暗中运行或在更高水平供应间歇性的应用中，光电池可以与诸如可充电电池的能量存储装置配对。适当尺寸以容纳电池和光电电池劣化随着时间的推移，能量收集电力系统可以超越设计安装的运行寿命。
本文最初发布edn.。
丰富的Quinnell.是一名退休工程师和作家，也是EDN的前总编。
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