Projektbeschreibung
Wie Fotovoltaik und Superkondensatoren Tag und Nacht verbundene Geräte auf Abruf bereithalten
Die Welt ist auf dem Weg zu einer praktisch unbegrenzten Gerätekonnektivität, die uns noch vor wenigen Jahrzehnten wie Science-Fiction erschienen wäre. Im Zeitalter des Internets der Dinge werden intelligente Energiekonzepte erforderlich, die gewährleisten, dass all unsere mit dem Internet verbundenen Geräte erwartungsgemäß, zuverlässig und nachhaltig funktionieren. Das EU-finanzierte Projekt PHOTALA verfolgt nun einen Plan, um dieses Problem für uns zu lösen. Die Technologie wird durch eine Kombination aus dem neuesten Stand der Technik entsprechender Photovoltaik zur Gewinnung von Energie aus dem allgegenwärtigen Umgebungslicht und Superkondensatoren zur Speicherung und Stabilisierung dieser nicht immer zur Verfügung stehenden Quelle dafür sorgen, dass die im Internet der Dinge aktiven Geräte auch im Dunkeln mit einem minimalen CO2-Fußabdruck weiterarbeiten.
Ziel
The sustainable future of humankind will be possible through energy use optimization, enabled by billions of Internet of things (IoT) devices. In this proposal, I will design an innovative device architecture for energy-autonomous IoT devices, namely Photocapacitor for Ambient Light (PHOTALA), which will be specifically adapted to indoor-light harvesting. The PHOTALA is constituted of 1) a hybrid photovoltaic joined to 2) an electrical double-layer supercapacitor (EDLC) based on the family of polyviologens. Ambient-light offers universally available energy, normally ranging from 100 to 500 lux, which is sufficient to supply the low power densities needed by IoTs. Photovoltaic devices can harvest this energy and use it to design near-perpetual smart IoTs. Hybrid solar cells (HSCs), such as dye-sensitized solar cells (DSC), and perovskite (PSC) solar cells, are a family of emerging photovoltaics with promising properties. DSCs have demonstrated to be one of the best technologies for ambient-light harvesting, outperforming silicon and thin-film technologies. DSCs can be tailored to match the spectra of indoor lightning, and operate at high voltages under low light using copper-based redox mediators. The polyviologen supercapacitor will store intermittent energy with fast charge–discharge steps, high specific power and long-life cycles, successfully providing energy during dark periods. This fellowship will enable a ground-breaking path in the design of self-powered wireless electronic devices, and will enable the researcher to bring together previous knowledge and expertise to the host institution and obtain new knowledge in the field of coordination chemistry, nanotechnology and computer science together with other transferable skills.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Vereinigtes Königreich