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 |
Marknaden för solpaneler har exploderat. Men vad händer med dem när de är uttjänta och ska bytas ut? Sveriges Radio har undersökt saken ur olika perspektiv.
I Almunge utanför Uppsala testas Sveriges första elby där tanken är att verksamheterna ska dela egenproducerad överskotts-el mellan varandra, rapporterar Sveriges Radio.
Trollhättans stad och Uppsala kommun har beviljats stöd från Energimyndigheten för ett nytt utvecklingsprojekt som ska hjälpa kommuner att planera energifrågor i industri- och verksamhetsområden.
Plåt & Ventföretagen presenterar en ny och omfattande konjunkturrapport gällande läget i plåt- och ventilationsbranschen.
Forskningsprogrammet Resurseffektiv bebyggelse förlängs till 2031 och en ny utlysning öppnar 11 juni.
Visste du att ditt avlopp kan spara energi? Poddvärdarna Mats och Kay har snackat avloppsvärmeväxling med energiexperten Roland Jonsson.
Pilotprojektet Resilient Syd har kartlagt behovet av och tillgången till energi vid höjd beredskap i södra Sverige. En övergripande slutsats är att försörjningskedjan behöver stärkas.
Boverkets byggprognos i juni visar ett svagare påbörjande av bostadsbyggandet under 2026 jämfört med Boverkets senaste byggprognos (mars 2026). Det finns dock ljus i tunneln.
Hur ser läget gällande kompetensförsörjning inom VA ut? Svenskt Vatten summerar i en rapport läget för 2025.
Efter flera år av varningar om platsbrist i Naturhistoriska riksmuseets Miljöprovbank är en lösning nu på plats. Stiftelsen för Strategisk Forskning (SSF) tilldelar museet 13 miljoner kronor till ett nytt frysrum.
