सामान्य सौर तकनीक स्मार्ट उपकरणों को घर के अंदर शक्ति प्रदान कर सकती है

जब भी आप घर या ऑफिस में लाइट जलाते हैं, तो आप ऊर्जा खर्च कर रहे होते हैं। लेकिन क्या होगा अगर लाइट स्विच को फ़्लिप करने का मतलब ऊर्जा भी पैदा करना है?

हम आमतौर पर सौर, या फोटोवोल्टिक (पीवी) के बारे में सोचते हैं, छतों से जुड़ी कोशिकाएं, सूरज की रोशनी को बिजली में परिवर्तित करती हैं, लेकिन उस तकनीक को घर के अंदर लाने से इमारतों की ऊर्जा दक्षता को और बढ़ावा मिल सकता है और वायरलेस स्मार्ट प्रौद्योगिकियों जैसे धूम्रपान अलार्म, कैमरा और तापमान को सक्रिय कर सकता है। सेंसर, जिसे इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) डिवाइस भी कहा जाता है। अब, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी (एनआईएसटी) के एक अध्ययन से पता चलता है कि घर के अंदर प्रकाश को पकड़ने का एक सीधा तरीका पहुंच के भीतर हो सकता है। एनआईएसटी शोधकर्ताओं ने विभिन्न सामग्रियों से बने छोटे मॉड्यूलर पीवी उपकरणों की इनडोर चार्जिंग क्षमता का परीक्षण किया और फिर सबसे कम दक्षता वाले मॉड्यूल - सिलिकॉन से बना - को वायरलेस तापमान सेंसर से जोड़ दिया।

टीम's परिणाम, जर्नल में प्रकाशितऊर्जा विज्ञान [जीजी] amp; अभियांत्रिकी, प्रदर्शित करता है कि सिलिकॉन मॉड्यूल, एक एलईडी से केवल प्रकाश को अवशोषित करता है, ऑपरेशन में खपत सेंसर की तुलना में अधिक बिजली की आपूर्ति करता है। यह परिणाम बताता है कि रोशनी चालू रहने पर डिवाइस लगातार चल सकता है, जो किसी को बैटरी को मैन्युअल रूप से एक्सचेंज या रिचार्ज करने की आवश्यकता को दूर करेगा।

[जीजी] उद्धरण;क्षेत्र के लोगों ने यह मान लिया है कि [जीजी] # 39; लंबी अवधि में पीवी मॉड्यूल के साथ आईओटी उपकरणों को पावर देना संभव है, लेकिन हमने [जीजी] #39; वास्तव में पहले इसका समर्थन करने के लिए डेटा नहीं देखा है अब, तो यह कहने का पहला कदम है कि हम इसे दूर कर सकते हैं," एक एनआईएसटी मैकेनिकल इंजीनियर और अध्ययन के प्रमुख लेखक एंड्रयू शोर ने कहा।

अधिकांश इमारतें दिन के दौरान सूर्य और कृत्रिम प्रकाश स्रोतों दोनों के मिश्रण से प्रकाशित होती हैं। शाम के समय, बाद वाले उपकरणों को ऊर्जा की आपूर्ति जारी रख सकते हैं। हालांकि, सामान्य इनडोर स्रोतों से प्रकाश, जैसे कि एल ई डी, सूर्य द्वारा उत्सर्जित व्यापक बैंड की तुलना में प्रकाश का एक संकीर्ण स्पेक्ट्रम फैलाता है, और कुछ सौर सेल सामग्री इन तरंग दैर्ध्य को दूसरों की तुलना में कैप्चर करने में बेहतर होती हैं।

यह पता लगाने के लिए कि कुछ अलग-अलग सामग्री कैसे ढेर हो जाएगी, शोर और उनके सहयोगियों ने गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (जीएआईएनपी), गैलियम आर्सेनाइड (जीएएएस) से बने पीवी मिनी मॉड्यूल का परीक्षण किया - सफेद एलईडी लाइट की ओर दो सामग्री - और सिलिकॉन, ए कम कुशल लेकिन अधिक किफायती और सामान्य सामग्री।

शोधकर्ताओं ने बाहरी प्रकाश स्रोतों को अवरुद्ध करने के लिए एक अपारदर्शी ब्लैक बॉक्स के अंदर रखे एक सफेद एलईडी के नीचे सेंटीमीटर-चौड़े मॉड्यूल रखे। एलईडी ने प्रयोगों की अवधि के लिए एक अच्छी तरह से प्रकाशित कमरे में प्रकाश के स्तर के बराबर 1000 लक्स की एक निश्चित तीव्रता पर प्रकाश का उत्पादन किया। सिलिकॉन और GaAs PV मॉड्यूल के लिए, इनडोर प्रकाश में भिगोना धूप की तुलना में कम कुशल साबित हुआ, लेकिन GaInP मॉड्यूल ने सूर्य के प्रकाश की तुलना में एलईडी के तहत कहीं बेहतर प्रदर्शन किया। GaInP और GaAs मॉड्यूल दोनों ने सिलिकॉन' की 9.3% बिजली रूपांतरण दक्षता की तुलना में, क्रमशः 23.1% और 14.1% एलईडी लाइट को विद्युत शक्ति में परिवर्तित करते हुए, सिलिकॉन घर के अंदर से काफी आगे निकल गए।

शोधकर्ताओं के लिए कोई आश्चर्य की बात नहीं है, चार्जिंग टेस्ट के लिए रैंकिंग समान थी जिसमें उन्होंने समय दिया था कि मॉड्यूल को आधा चार्ज 4.18-वोल्ट बैटरी भरने में कितना समय लगता है, जिसमें सिलिकॉन एक से अधिक के अंतर से आखिरी में आता है। डेढ़ दिन।

शोर ने कहा कि टीम को यह जानने में दिलचस्पी थी कि क्या सिलिकॉन मॉड्यूल, अपने शीर्ष-शेल्फ प्रतिस्पर्धियों के मुकाबले खराब प्रदर्शन के बावजूद, कम मांग वाले आईओटी डिवाइस को चलाने के लिए पर्याप्त शक्ति उत्पन्न कर सकता है।

अगले प्रयोग के लिए उनकी पसंद का IoT उपकरण एक तापमान सेंसर था जिसे उन्होंने सिलिकॉन PV मॉड्यूल से जोड़ा, एक बार फिर एक एलईडी के नीचे रखा। सेंसर को चालू करने पर, शोधकर्ताओं ने पाया कि यह तापमान रीडिंग को वायरलेस तरीके से पास के कंप्यूटर को फीड करने में सक्षम था, जो अकेले सिलिकॉन मॉड्यूल द्वारा संचालित था। दो घंटे के बाद, उन्होंने ब्लैक बॉक्स में लाइट बंद कर दी और सेंसर चालू रहा, इसकी बैटरी चार्ज होने की दर से आधी हो गई।

[जीजी] quot;कम कुशल मिनी मॉड्यूल के साथ भी, हमने पाया कि हम अभी भी खपत किए गए वायरलेस सेंसर की तुलना में अधिक बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं, [जीजी] quot; शोर ने कहा।

शोधकर्ता [जीजी] #39; निष्कर्ष बताते हैं कि बाहरी पीवी मॉड्यूल में पहले से ही सर्वव्यापी सामग्री को कम क्षमता वाली बैटरी वाले इनडोर उपकरणों के लिए फिर से तैयार किया जा सकता है। परिणाम विशेष रूप से व्यावसायिक भवनों पर लागू होते हैं जहां चौबीसों घंटे रोशनी होती है। लेकिन पीवी-संचालित डिवाइस उन जगहों पर कितनी अच्छी तरह चलेंगे जो पूरे दिन केवल रुक-रुक कर जलाए जाते हैं या रात में बंद हो जाते हैं? और बाहर से आने वाली परिवेशी रोशनी का कितना कारक होगा? घर और कार्यालय स्थान' ब्लैक बॉक्स नहीं हैं।

टीम ने दोनों सवालों से निपटने की योजना बनाई है, सबसे पहले एनआईएसटी [जीजी] #39; की नेट-जीरो एनर्जी रेजिडेंशियल टेस्ट फैसिलिटी में प्रकाश-मापने वाले उपकरणों की स्थापना करके, यह समझने के लिए कि एक औसत निवास, शोर में दिन भर में कौन सी रोशनी उपलब्ध है। कहा। फिर वे [जीजी] # 39; प्रयोगशाला में नेट-जीरो हाउस की रोशनी की स्थिति को दोहराएंगे ताकि यह पता लगाया जा सके कि आवासीय परिदृश्य में पीवी-संचालित आईओटी डिवाइस कैसा प्रदर्शन करते हैं।

कंप्यूटर मॉडल में उनके डेटा को फीड करना यह अनुमान लगाने के लिए भी महत्वपूर्ण होगा कि पीवी मॉड्यूल एक निश्चित स्तर के प्रकाश को देखते हुए घर के अंदर कितनी शक्ति का उत्पादन करेंगे, प्रौद्योगिकी के लागत प्रभावी कार्यान्वयन के लिए एक प्रमुख क्षमता।

[जीजी] quot;हम [जीजी] #39;हर समय अपनी रोशनी चालू कर रहे हैं और जैसे-जैसे हम कम्प्यूटरीकृत वाणिज्यिक भवनों और घरों की ओर बढ़ रहे हैं, पीवी कुछ व्यर्थ प्रकाश ऊर्जा को काटने और हमारी ऊर्जा दक्षता में सुधार करने का एक तरीका हो सकता है। , [जीजी] उद्धरण; शोर ने कहा।

कहानी स्रोत:

सामग्रीद्वारा उपलब्ध कराया गयाराष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईएसटी).नोट: सामग्री को शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।