Prenumerera gratis på vårat nyhetsbrev
med platsannonser, produktnyheter,
utbildningar och mycket mer.
Färgämne-kombinationen för de nya solcellerna är optimerad för att absorbera mycket ljus vid synliga våglängder. Foto: Marina Freitag
En framtid med fler uppkopplade prylar hemma och i jobbet ställer nya krav på att enheter och sensorer ska kunna fungera helt utan elsladdar eller batterier. I en ny artikel, publicerad i den vetenskapliga tidskriften Chemical Science, presenterar en forskargrupp vid Uppsala universitet en ny sorts färgämnessolceller för inomhusbruk som drivs av ljuset från lysrör och LED-lampor.
Internet of Things, eller IoT, är ett växande nätverk av elektroniska enheter och sensorer som är uppkopplade till internet. Forskare uppskattar att runt 75 milliarder av IoT-sensorer kommer att reglera många aspekter av vårt liv vid år 2025, varav en stor del kommer att sättas upp inomhus. För att kunna installeras på ett hållbart sätt måste IoT-sensorerna bli autonoma, dvs de ska fungera helt utan batterier eller elsladdar. Därför måste en lokal energikälla hittas som kan försörja sensorerna med energi - även inomhus.
Mot detta mål har ett forskarlag under ledning av Marina Freitag vid institutionen för kemi, Uppsala universitet, utvecklat nya solceller för inomhusbruk som kan omvandla upp till 34 procent av synligt ljus till elektricitet för att driva ett brett utbud av olika IoT-sensorer. Forskargruppen har designat färgämnessolceller baserade på en elektrolyt med koppar-komplex med mycket lovande resultat, vilket gör dem idealiska för att skörda inomhusbelysning från lysrör och lysdioder (LEDs). Färgämne-sensitiserade solceller, eller dye-sensitized solar cells, visar med de nya resultaten bättre verkningsgrader än vanliga kisel- och även GaAs-solceller vid låg ljusintensitet.
De senaste resultaten är ett stort steg mot hållbara sensorer som till exempel kan användas på kontor, i växthus, och inom lagring och transport.
– Genom att känna till spektrumet av ljuset som sensorerna kommer att placeras i kan vi välja färgämnen som absorberar just dessa våglängder. Då omvandlar solcellerna en större mängd energi än om man har statiskt utvecklade solceller. Samtidigt håller solcellerna en hög spänning, vilket är mycket viktigt när de ska driva elektroniska enheter, säger Marina Freitag.
Tillsammans med Tekniska Universitetet i München har forskarna dessutom utvecklat ”anpassande energiförbrukning” för ljusdrivna sensorer. Det innebär att de ljusdrivna sensorerna anpassar sin energiförbrukning efter ljusintensiteten, i motsats till motsvarande sensorer som drivs av batteri. På så sätt minskas energiförluster under lagring samt avfall från batterier. Solcellerna bidrar därmed till en förbättrad och hållbar utveckling av IoT.
I framtiden förväntas miljarder autonoma IoT enheter, drivna av inomhus-solceller, att hjälpa till med informationsutbyte mellan såväl människa och maskin som mellan maskin och maskin. De nya avancerade sensorerna kommer dessutom att installeras i nya robotar och större autonoma sensorsystem som utvecklas i dagsläget.
– Solceller utvecklade för optimala egenskaper i låg ljusintensitet inleder ett nytt kapitel för sensorelektroniken. Vi kan äntligen använda en energikälla som hittills nästan inte rörts. Kombinationen av hög verkningsgrad, låga kostnader och icke-hälsoskadliga material är nyckeln till hållbara IoT-nätverk, säger Marina Freitag.
| Dela |
 |
Tillbaka |
Högskolan i Gävle deltar i ett nytt och omfattande europeiskt forskningsprojekt som ska hjälpa städer att minska luft- och bullerföroreningar och bättre förstå deras påverkan på människors hälsa.
Slussen.biz fanns på plats när årets sista Expo, ExpoVent, gick i mål på den legendariska travbanan Solvalla i Stockholm.
Nya datasystem för samlad information om dricksvatten och vattenanvändning, hantering av PFAS och andra farliga ämnen samt beredskap. Det är de viktigaste områdena att jobba med för att säkra svensk dricksvattenförsörjning.
I en ny rapport visar Installatörsföretagen att byråkrati, offentliga avgifter och långdragna myndighetsprocesser i allt större omfattning driver byggkostnaden.
Byggstenen är SBR Byggingenjörernas årliga utmärkelse som går till den eller de som gjort en föredömlig insats för byggandet eller förvaltandet i Norden. Anders Kumlin tilldelas utmärkelsen Byggstenen 2025.
Sydvatten gör en långsiktig satsning på forskning vid sjön Bolmen. Forskningsstationen får nya och permanenta lokaler, vilket ökar möjligheterna till forskning om vattenkvaliteten i och kring sjön.
I en granskning av Aftonbladet avslöjas misstänkt fusk i processen att återvinna bland annat värmepumpar vilket lett till förmodad spridning av syntetiska köldmedier.
Vilket företag eller organisation tycker du har utvecklat den bästa produkten, tjänsten eller metodiken inom inneklimatområdet? Missa inte att lämna ditt förslag till 25-års jubilerande Stora Inneklimatpriset.
Kan parkerade elbilar vara reserv när elnätet är hårt belastat? Med stöd från Energimyndigheten ska Högskolan i Gävle nu leda en storskalig studie där lokala elbolag testar ny teknik där elbilars batterier används som stöd till det lokala elnätet.
Kundnöjdheten i energibranschen fortsätter att falla, nu även bland företagskunder. Det innebär att energibranschen nu närmar sig den kritiska gränsen för missnöjda kunder, enligt Svenskt Kvalitetsindex.
