利用光伏供能无线标签将柔性钙钛矿引入物联网世界
信号处理
2022-07-04 v1 机器人学
摘要
通过增配低成本、远距离、免维护的无线传感器，数十亿日常物品可成为物联网（IoT）的一部分。射频识别（RFID）是一种低成本无线技术，可支撑这一愿景，但其受限于较短的通信距离以及缺乏足以驱动辅助电子器件和传感器的能量。在此，我们探索使用柔性钙钛矿光伏电池为半无源 RFID 标签提供外部电力，以增大通信距离并为微控制器和数字传感器等外部电子器件提供能量。钙钛矿是一种引人关注的材料，有望开发高性能、低成本、光学可调（以吸收不同光谱）且柔性的光能收集器。我们在塑料基底上的原型钙钛矿光伏电池在标准测试条件下效率为 13%，最大功率点电压为 0.88 V。我们构建了由这些柔性光伏电池供能的 RFID 传感器原型，以展示实际应用。对原型的评估表明：i) 柔性光伏电池在 5 mm 弯曲半径下仍具耐久性，相对效率仅下降 20%；ii) RFID 通信距离提升 5 倍，并满足启用自供能无线传感器所需的能量需求（10–350 微瓦）；iii) 钙钛矿供能的无线传感器可支持多种无电池传感应用（例如易腐品监测、仓库自动化）。
引用
@article{arxiv.2207.00227,
title = {Introducing flexible perovskites to the IoT world using photovoltaic-powered wireless tags},
author = {Sai Nithin Reddy Kantareddy and Rahul Bhattacharya and Sanjay E. Sarma and Ian Mathews and Janak Thapa and Liu Zhe and Shijing Sun and Ian Marius Peters and Tonio Buonassisi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.00227},
year = {2022}
}