低功耗无线网络;太阳能在肥皂泡;碲化镉太阳能突破。
低功耗无线网络
华盛顿大学的计算机科学家和电气工程师想出了一种方法来生成无线网络传输使用比传统方法和少10000倍的力量消耗少1000倍的力量比现有节能蓝牙等无线通信平台低能量和无线个域网。
系统,被动wi - fi,使用后向散射通信直接生成802.11 b传输能够被任何wi - fi设备解码。一个被动的wi - fi IC设计的团队显示1和11 Mbps传输消耗分别14.5和59.2毫瓦。
无源无线架构。被动wi - fi设备执行数字基带操作编码,而能耗射频功能委派给插设备在网络。(来源:华盛顿大学)
减少电力使用wi - fi,团队分离的数字和模拟广播传输中所涉及的操作。被动wi - fi架构分配模拟网络中有限的功能单一设备插在墙上。
一组传感器执行数字基带操作和生产无线数据包通过反射和吸收信号。在真实条件下的威斯康辛大学校园,研究小组发现的无源无线传感器和智能手机可以沟通各视线距离30 - 100英尺,穿过墙壁场景。
“所有网络、起重机和能耗部分是由一个插入式设备,”合著者来自说要这种,电子工程博士生。“被动的设备只是反映生成wi - fi包,这是一个真正节能的交流方式。”
太阳能在肥皂泡
麻省理工学院的研究人员开发了一种新方法太阳能电池制造,导致最薄,最轻的太阳能电池生产。尽管它可能需要几年时间发展成一个商业产品,实验室概念展示了一种新方法使太阳能电池能够帮助新一代的便携式电子设备。
新方法的关键,根据麻省理工学院的教授弗拉基米尔•Bulović是太阳能电池,支持它的基质,并从环境保护饰面盾,都在一个过程。底物是在地方,从不需要处理,清洗,或删除从真空中制造、减少暴露于污染物可能会降低电池的性能。
在最初的概念验证实验中,底物和饰面组成的柔性聚合物聚对二甲苯广泛用于保护植入生物医学设备和多氯联苯的环境破坏,而有机材料作为主要的类似吸光层。整个过程发生在一个真空室在室温和不使用任何溶剂,与传统的太阳能电池制造。在这种情况下,底物和太阳能电池是利用建立的气相沉积技术创建的。
最后的超薄,灵活的太阳能电池,包括基质和大衣呢,只是一根头发的五十分之一的厚度和厚度的1000相当于细胞玻璃基板-约2微米厚但他们将太阳能转换为电能玻璃同行一样有效。
演示多么薄,轻量级的细胞,研究人员搭一个工作单元的肥皂泡,没有出现泡沫。
(来源:乔尔·琼和安娜Osherov /麻省理工学院)
而太阳能电池在演示设备不是特别有效,因为它的轻重量比是有史以来最高的成就,一个重要的考虑等应用在航天器或高空氦气球用于研究,重量是至关重要的。而一个典型的硅基太阳能模块的重量是由一个玻璃盖,可能产生约每公斤体重15瓦的功率,新细胞已经演示了一个输出6瓦每克,大约400倍。
演示细胞也可能太瘦是实用。“如果你呼吸过度,你可能会把它吹走,“承认博士生乔尔珍,但指出聚对二甲苯的电影80微米的厚度可以使用商业设备,容易沉积而不丧失内联基质形成的其他好处。
团队强调,选择特定的材料只是例子,和内联衬底制造过程是创新的关键。不同的材料可以用于衬底和封装层,和不同类型的薄膜太阳能电池材料,包括量子点或钙钛矿,可以代替初始测试中使用的有机层。
碲化镉太阳能突破
研究人员从美国能源部下属的国家可再生能源实验室(NREL)与华盛顿州立大学合作和田纳西大学的改善从一个可用的最大电压碲化镉太阳能电池(集团),克服几十年来一直追求的实际限制,是提高效率的关键。
硅太阳能电池是太阳能电池市场90%的份额,但大大降低制造成本被证明是困难的。CdTe太阳能电池提供了一个低成本的选择,以及拥有一个低碳足迹。但在执行更好的不利条件下,如热,潮湿的天气和低光下,CdTe细胞有滞后硅电池效率。
集团已经表现的一个关键领域是可用的最大电压的太阳能电池。受限于CdTe材料的质量,研究人员在过去60年没有能够获得超过900毫伏的材料,被认为是其实际的限制。
研究小组改善电池电压通过转移从标准使用氯化镉处理步骤。相反,他们把少量的磷原子放在碲格子,然后小心翼翼地形成理想的材料用不同的原子间距之间的接口完成太阳能电池。
这种方法CdTe电导率和载体寿命提高了数量级,使制造集团的太阳能电池的开路电压首次打破1伏的障碍。+,该小组说,额外材料的效率可以提高30%,能够以更低的成本提供电力比化石燃料。
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