Können Solarzellen in Innenräumen funktionieren? Diese Technologie verwandelt jedes Licht in Strom und macht Batterien überflüssig.
WERBUNGSolarzellen, die bei schwachem Licht funktionieren, könnten Ihren Geräten helfen, batterielos zu werden.
Das in Kalifornien ansässige Unternehmen Ambient Photonics arbeitet seit 2019 an Solarzellen für Innenräume, um die Leistung und den Preis dieser neuen Technologie zu verbessern.
Die Zellen können in fast jeder Größe und Form "gedruckt" werden, um sie in alltäglichen Geräten wie Fernbedienungen und kabellosen Tastaturen zu verwenden, wodurch Batterien möglicherweise überflüssig werden und die Größe und das Gewicht von Elektronikgeräten verringert werden können.
Geräte, die mit den neuesten "bifacialen Zellen" von Ambient ausgestattet sind, die Lichtenergie von zwei Seiten aufnehmen können, wurden diese Woche auf der Consumer Electronics Show (CES) 2024 in Las Vegas, USA, vorgestellt. Die Technologie wurde mit Mitteln aus dem Climate Pledge Fund von Amazon finanziert, der umweltfreundliche Innovationen unterstützt.
Wie funktioniert die Solarenergie in Innenräumen?
Schwachlicht-Solarzellen nutzen sowohl schattiges natürliches als auch künstliches Licht, wie LEDs und Halogenlampen, und können jede Lichtquelle in Strom umwandeln. Dadurch können die eingebetteten Zellen Geräte kontinuierlich aufladen, ohne dass sie an die Steckdose angeschlossen werden müssen.
Die Technologie baut auf kostengünstigen Farbstoffsolarzellen (DSSC) auf, die in den 1990er Jahren entwickelt wurden, um Energie aus schwachem Innenlicht zu gewinnen.
Diese Zellen sind bei der Umwandlung von Lichtenergie langsamer als herkömmliche Siliziumzellen, was bedeutet, dass sie bei direktem Sonnenlicht weniger effizient sind. Sie sind jedoch viel billiger in der Herstellung und können bei jedem Innenraumlicht funktionieren, was bedeutet, dass sie eine potentiell endlose Energiequelle für intelligente Geräte in Wohnungen, Büros und anderen Gebäuden darstellen.
"In der heutigen Welt benötigen vernetzte elektronische Geräte ständig Strom, der allzu oft aus Einwegbatterien oder wiederaufladbaren Batterien stammt", sagt Bates Marshall, Mitbegründer und CEO von Ambient Photonics.
"Solarenergie ist seit langem eine Option für bestimmte elektronische Geräte mit geringem Stromverbrauch wie Taschenrechner oder Spielzeuge, aber es bedurfte des wissenschaftlichen Durchbruchs von Ambient Photonics, um eine Hochleistungssolarzellentechnologie für Geräte für den Massenmarkt zu entwickeln.
Wie funktionieren bifaciale Solarzellen?
Die neuen bifacialen Solarzellen von Ambient bestehen aus optisch klarem Glas und können gleichzeitig Lichtenergie von der Rückseite und der Vorderseite der Zelle einfangen. Sie können die Leistung herkömmlicher Siliziumzellen verdreifachen und die Leistung der einseitigen Zellen von Ambient um 50 Prozent steigern.
Ein mit bifacialen Zellen ausgestattetes Gerät, z. B. eine Fernbedienung, könnte sich unabhängig davon, ob es mit der Vorderseite nach oben oder nach unten liegt, einschalten. Da die Zellen den Wirkungsgrad erhöhen und mehr Energie erzeugen, ermöglichen sie auch eine leistungsfähigere Elektronik.
"Unsere bifaciale Solarzellentechnologie ist für alle Arten von Geräten von großer Bedeutung", erklärt Marshall. "Wir können uns eine Vielzahl von vernetzten Geräten vorstellen, darunter elektronische Regaletiketten, Gebäudesensoren und vieles mehr, die sich nicht nur bei Umgebungslicht effektiver mit Strom versorgen, sondern auch auf vielfältige Weise flexibel gestaltet und montiert werden können und unabhängig von Form und Ausrichtung funktionieren.
Heute gab das Unternehmen bekannt, dass es sich mit Google zusammengetan hat, um 2024 ein neues solarbetriebenes Gerät auf den Markt zu bringen - das erste seiner Art, das die bifazialen Zellen verwendet.
Wie könnte die Solarenergie in Innenräumen der Umwelt helfen?
Durch die Nutzung des Umgebungslichts können Elektronikhersteller "Milliarden von Batterien von der Mülldeponie fernhalten und die Kohlenstoffemissionen minimieren", sagt Marshall.
Die Solarzellen für Innenräume wurden bereits in Produkte wie Fernbedienungen von Universal Electronics und eine kabellose Tastatur von Chicony eingebaut. Das Unternehmen arbeitet auch mit dem Hersteller von elektronischem Papier E Ink zusammen, um sie in elektronische Regaletiketten zu integrieren.
Das kalifornische Zentrum von Ambient gehört zu den weltweit größten Fabriken zur Herstellung von lichtschwachen Solarzellen und ist die erste ihrer Art in den USA, die in der Lage ist, mehrere zehn Millionen Einheiten pro Jahr zu produzieren. Das Unternehmen beabsichtigt, im Jahr 2025 mit dem Bau einer zweiten intelligenten Produktionsstätte in den USA zu beginnen, um die wachsende Nachfrage nach seiner Technologie zu decken.
"Wir sind in der Lage, eine revolutionäre, nachhaltige Energiealternative sowie eine emissionsarme, intelligente Produktionsmethode anzubieten, die den Kapazitäts- und Preisanforderungen der weltweit größten Elektronikproduktion gerecht wird", so Marshall.