Med sitt ubegrensede potensial og nullutslipp er solenergi i ferd med å bli en nøkkelkomponent i elektroniske løsninger, noe som reduserer karbonfotavtrykket til enhetene som er en del av hverdagen vår.
Teknologiske fremskritt innen solenergi forandrer design, produksjon og bruk av elektronisk utstyr, fra å forbedre effektiviteten til vanlig forbrukerelektronikk til å gjøre det enklere å installere avanserte industrisystemer. Disse fremskrittene reduserer ikke bare elektronikkindustriens miljøpåvirkning, men åpner også døren for mer selvforsynte, pålitelige og rimelige alternativer.
I denne artikkelen fokuserer vi på solenergiens rolle i elektronikkbransjen, og vi vil trekke frem noen av de viktigste innovasjonene som bidrar til å løfte teknologien til neste nivå.
Hvorfor er solenergi så viktig?
Før vi går nærmere inn på de teknologiske fremskrittene som bidrar til å drive solenergien fremover, skal vi først gå gjennom hva solenergi egentlig er.
I løpet av det siste tiåret har solenergi blitt en stadig viktigere kilde til fornybar energi, og antallet solcelleanlegg har vokst raskt. Ifølge Our World in Dataøkte bruken av solceller dramatisk på verdensbasis mellom 2000 og 2022, og det forventes at veksten vil fortsette. Ifølge Det internasjonale energibyråets (IEA) rapport, “Renewables 2023 Analysis and forecastto 2028 forecast”, vil 42% av verdens elektrisitet i 2028 være produsert av fornybar energi, hvorav 25% vil være produsert av sol- og vindkraft.
“Solenergi kommer til å bli avgjørende for å dekke det økende energibehovet og samtidig motvirke klimaendringene.”
Ramez Naam, amerikansk teknolog og forfatter
Dette er lovende prognoser, og det er tydelig at solenergi kommer til å spille en stadig viktigere rolle i en mer bærekraftig fremtid. Her er derfor noen av de viktigste solcelledrevne utviklingene som er i ferd med å endre elektronikkbransjen.
6 innovasjoner og teknologier innen solcelledrevet elektronikk
Utviklingen av perovskittsolceller er en av de mest betydningsfulle utviklingene innen solcelleteknologi. Disse cellene er ikke bare mer kostnadseffektive å produsere og gir større fleksibilitet enn konvensjonelle silisiumbaserte celler, men de er også mer effektive. Forskere ved National Renewable Energy Laboratory (NREL) i USA har satt en ny standard for solenergiens effektivitet og nådde nettopp en virkningsgrad på 25% i perovskittceller.
I tillegg har utviklingen av gjennomsiktige solcellepaneler som brukes på vinduer og skjermer, og fleksible solcellepaneler skapt nye muligheter for å integrere solenergi i vanlig elektronikk.Solenergi kan også integreres sømløst i Kroppsbåren teknologi, som treningsarmbånd og smartklokker. Nedenfor går vi gjennom flere av bruksområdene hvor solenergi kan integereres.
1. Forbrukerelektronikk
Solenergi blir stadig mer populært i forbrukerelektronikk og tilbyr bærekraftige alternativer til konvensjonelle lademetoder. Et eksempel på dette er den solcelledrevne laderen, som bruker solcellepaneler til å lade nettbrett, mobiltelefoner og annen bærbar elektronikk. Disse laderne er spesielt nyttige ved utendørsaktiviteter og i områder med ustabil eller knapp strømtilgang.
På samme måte kan kroppsbårne enheter som drives av energi fra solen – for eksempel treningsarmbånd, klokker og til og med noen typer klær – integreres med små solcellepaneler for å holde batteriene ladet eller forlenge levetiden. Et eksempel på solcelledrevne klær er inkorporering av denne teknologien i klær. Forskere ved Nottingham Trent University har utviklet en metode for å bygge inn miniatyrsolceller i tekstiler, slik at de kan lade batterier til smartklokker og smarttelefoner.
Man har også utviklet trådlåse tastaturer og datamuser som drives av solenergi. Dette eliminerer behovet for batterier og forbedrer ytelsen til vanlig elektronisk tilbehør.
2. Transport
Selv om solcelledrevne kjøretøy blir stadig mer populære, er de fortsatt lite brukt. Dette omfatter små biler, båter, busser og soldrevne tog. Myndigheter i California holder på å utvikle et solcelledrevet tog (se videoen nedenfor) som vil produsere ca. 35 megawatt strøm til trekkraft og ha batterier som kan lagre opptil 140 megawatt.
Parkeringsplasser, kjøpesentre, motorveier og boligområder er blant de offentlige områdene der det i økende grad installeres solcelledrevne ladestasjoner for elbiler. Ved å bruke solenergi til å produsere strøm til elbiler, reduserer disse stasjonene avhengigheten av strømnettet og oppmuntrer til bruk av ren energi. Frittstående solcelleladere fungerer også utenfor strømnettet ved å lagre solenergi i batterier, noe som garanterer kontinuerlig lading selv om natten eller når det er overskyet.
3. Eksternovervåking og kommunikasjonsenheter
Når det gjelder fjernovervåking og kommunikasjon har solcelleteknologien vist seg å være uvurderlig. Solcelledrevne sensorer eller solcellesystemer er mye brukt i landbruket, miljøovervåking og infrastrukturvedlikehold, spesielt i områder der det ikke er lett å få tilgang til strømkilder eller der strømnettet ikke er tilgjengelig. Nødradioer og kommunikasjonsenheter kan også brukes, slik at de forblir funksjonelle under strømbrudd eller på avsidesliggende steder.
I tillegg er solenergi viktig for IoT-enheter (tingenes internett) som krever konstant strøm. Denne energiløsningen er spesielt effektiv for å drive IoT-enheter i smartbyer og fjernovervåkingssystemer.
4. Utendørs- og fritidsutstyr
For å sikre pålitelig energiforsyning på isolerte steder brukes bærbare solcellepaneler i campingutstyr for å drive lamper, GPS-enheter og annen småelektronikk. Garmin leverer GPS-enheter og har utviklet en håndholdt GPS-navigator med solcellepanel og oppladbart litiumionbatteri. Se videoen nedenfor.
I tillegg velger friluftsentusiaster i stadig større grad solcelledrevne bærbare høyttalere. Med disse høyttalerne kan du høre på musikk og underholdning utendørs uten å måtte bruke engangsbatterier eller eksterne strømkilder.
5. Solenergi
Solenergi er en nøkkelkomponent i bolig- og bygningsløsninger som bidrar til økt bærekraft og energieffektivitet. Et oppfinnsomt og mer vanlig alternativ er solcelleladere for vinduer, som festes til vinduer for å fange opp sollys og umiddelbart gi strøm til småelektronikk eller lade smarttelefoner. Fluke tilbyr en rekke solcelledrevne verktøy og utstyr, blant annet bestrålingsmålere, digitale multimetre og andre verktøy. I videoen nedenfor kan du se hvilke instrumenter som er nødvendige i solenergisystemer.
En annen utvikling innen smarthusteknologi er integreringen av solenergisystemer, som bruker solenergi til belysning, sikkerhetssystemer og andre nettverkstilkoblede apparater. Disse systemene oppmuntrer til bruk av fornybare energikilder, reduserer avhengigheten av strømnettet og skaper et mer bærekraftig og uavhengig bomiljø.
6. Solcelledrevne vannrensingssystemer
Solenergi kan være effektivt for vannrensing. Systemene varmer opp og destillerer vannet slik at forurensende stoffer fjernes og vannet blir trygt å drikke. De er spesielt nyttige på isolerte steder og i katastroferammede lokalsamfunn med begrenset tilgang til rent vann. I tillegg har noen design bevegelige solcellepaneler som er enkle å sette opp og bruke i en rekke ulike miljøer.
Utfordringer
Til tross for disse nyvinningene er det flere utfordringer knyttet til integereringen av solteknologi. De største hindringene er estetiske hensyn, plassbegrensninger og solenergiens begrensinger. Innovatørene tar tak i disse problemene gjennom miniatyrisering, miniatyriserte solcellepaneler og doble kraftsystemer som kombinerer solceller med tradisjonelle batterier for å sikre jevn strømforsyning.
Fremtiden
Nye fremskritt innen solcelledrevet elektronikk, som solcelledrevne kjøretøy, fleksible solcelletekstiler og perovskittsolceller, er i ferd med å revolusjonere markedet. Til tross for vedvarende hindringer, blant annet høye startkostnader og effektivitetsproblemer, drives teknologien fremover. Så lenge finansiering og innovasjonen fortsetter vil solenergi bli mer tilgjengelig og fortsette å støtte en mer bærekraftig elektronikkbransje.
