Como más de nuestros dispositivos requieren recargar sus baterías, Los investigadores buscan la iluminación ambiental como una fuente potencial de generación de pequeñas cantidades de energía para dispositivos de interior.

Durante la conferencia virtual AIP Publishing Horizons — Energy Storage and Conversion, que se llevará a cabo del 4 al 6 de agosto, Andrew Shore y Behrang Hamadani, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, presentará sus hallazgos sobre las capacidades de las células solares de interior para generar energía bajo un LED. Su presentación, "Energía fotovoltaica interior para sensores alimentados por batería, "estará disponible durante la conferencia de tres días.

Los investigadores utilizaron una fuente de iluminación, un LED blanco con una temperatura de coordenadas de color de 3, 000 K y una iluminancia de 1, 000 lux, similar al brillo normal de las luces interiores, para probar tres módulos diferentes:un semiconductor de fosfuro de galio e indio (GaInP), un semiconductor de arseniuro de galio (GaAs), y un semiconductor de silicio (Si). La fuente de luz alcanzó su punto máximo en intensidad en las longitudes de onda de luz más cortas.

"Bajo estos escenarios de luz, el mini módulo GaInP se realizó con la mayor eficiencia de conversión de energía, seguido del mini módulo GaAs, con el módulo Si mini como el de menor rendimiento, "Dijo Shore." Los módulos GaInP y GaAs tienen una mejor coincidencia espectral con esta fuente de luz LED de espectro visible ".

Dado que suele haber mucha luz ambiental interior procedente de diferentes fuentes, una luz de techo en un entorno de oficina sería suficiente para cargar cualquiera de los mini módulos que se probaron, haciéndolos todos viables como fuentes de energía para baterías y sensores de interior. Shore dijo que GaInP requeriría la menor cantidad de luz y aún así mantendría una alta eficiencia, pero no todas las fuentes de luz interior son LED.

"Las diferentes fuentes de luz tienen diferentes espectros, ", dijo." Por ejemplo, una fuente de luz incandescente tiene una gran parte de su irradiancia en la región del infrarrojo cercano. Las luces fluorescentes tienen varios picos de intensidad en diferentes lugares del espectro visible. Las luces LED generalmente tienen una pico prominente alrededor de 450 nanómetros y otro pico más gradual alrededor de 600 nm. Cada una de estas fuentes de luz afectará la eficiencia de conversión de energía de la tecnología fotovoltaica ".

Shore dijo que el siguiente paso será probar los mini módulos en condiciones del mundo real, como una persona que enciende y apaga una luz a intervalos regulares. Esperan operar más de un sensor alimentado por un módulo durante esa prueba.