Отчет об изобретении был опубликован в журнале Energy & Environmental Science.

Обычные фотоэлементы вырабатывают ток, когда на них попадает свет, а тень снижает эффективность их работы. Ученые воспользовались разностью потенциалов между поверхностями с различным освещением – этот эффект и порождает электрический ток.

Для того чтобы заряжать смартфоны, умные очки или часы, требуется стабильный источник энергии. Гаджеты используются как в домах, так и на улице, и было бы удобно, если бы можно было постоянно восполнять их заряд. Солнечные батареи способны выполнять эту функцию на открытом воздухе, однако в помещениях их эффективность существенно снижается. Новая разработка направлена на устранение этой проблемы – SEG может не только вырабатывать электроэнергию, будучи частично в тени, но и служить датчиком движения. Когда мимо него кто-то проходит, отброшенная прерывистая тень автоматически включает счетчик для регистрации присутствия объекта.

Новый миниатюрный генератор состоит из набора ячеек, размещенных на прозрачной пластиковой основе. Одна ячейка – это тонкая золотая пленка, нанесенная на кремниевую подложку. В тоже время, себестоимость производства SEG ниже по сравнению с обычными солнечными батареями.

Когда устройство находится в тени, или свет падает на всю его поверхность, оно производит очень мало электроэнергии. Ситуация меняется при частичном освещении. Максимальный эффект достигается, когда свет падает на половину поверхности SEG. В ходе тестов выяснилось, что девайс демонстрирует вдвое большую эффективность в условиях смены света и тени по сравнению с обычным кремниевым фотоэлементом. Выработанного устройством электричества хватило для зарядки электронных часов.

Команде из 6 человек потребовалось 4 месяца для разработки и испытания SEG. Ученые намерены провести эксперименты с другими материалами с целью исключить использование золота и удешевить выпуск подобных устройств. В перспективе они могут использоваться для создания автономных многофункциональных сенсоров, которые можно нашить на одежду для выработки электроэнергии в течение дня. Ученые также хотят разработать недорогие солнечные панели SEG, которые смогли бы работать при искусственном освещении.

Ранее ЭлектроВести писали, что инженеры предложили идею графенового устройства для зарядки электроники через Wi-Fi.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber