传感器替代电源解决方案：下一个是印刷电源吗？

在可供选择的传感器电源解决法案中，印刷太阳能电池作为一种灵活、廉价和质量日益提高的选择脱颖而出。

物联网(IoT)中的传感器数量将从数十亿增加到数万亿。由于大多数电池都是无线连接的，而电池最为一种能源解决方案的容量有限，人们的目光转向了其它能源收集解决方案。设备的振动、自然光或人造光、温差、无线电频率和无线电波都可以用来为监测我们周围环境的小而低功率设备供电。世界各地的研究机构正在开发许多创新的能源收集技术，并逐步进入我们的日常生活。

光明收获的承诺

在能源收集的选择中，光收集一直被认为是可靠和可靠的。光的收集可以持续和可预测地产生相当可观的能量。

长期以来，光伏技术一直被用于为小型设备供电。基于硅的系统是实施最多的技术，由于它的成熟、可承受性、稳定性和安全性。中国的廉价制造业使其广泛应用于电力生产。硅电池仍然不能满足物联网系统的需求;电池很重，需要特定角度的强光照才能正常工作，而且它们是黑色的，不灵活。

印刷革命

2007年，一项关于使用喷墨打印技术制造有机光伏的开创性工作发表，随后用于制造薄膜、染料敏化和钙钛矿太阳能电池。这是利用光发电的革命性转变。

新的印刷技术使生产成本低、灵活，减少了材料浪费和能源消耗。这些电池可以制成又薄又轻，用灵活的材料和各种颜色和不透明的阴影。它们还可以直接印在不同种类的表面上，比如物联网传感器的表面。

然而，就像新技术通常的情况一样，即使印刷电池惊人地克服了硅的许多限制，它们也难以达到一些更基本的标准。有些是由不适合家庭环境的有毒材料制成的，而许多在实验室中显示出希望的材料在真实环境中随着时间的推移会变得不稳定——因为它们不能处理可变的温度，比如湿度。

具有讽刺意味的是，虽然许多印刷电池在弱光下表现得非常好，但它们暴露在紫外光下就会降解，因此不能在任何有自然光的地方使用。由于可扩展性和美学设计的局限性，许多新的印刷电池很难在实验室和少数试点安装之外实现。

新一代的印刷

尽管有这些挫折，印刷太阳能电池的未来还是充满希望的。我们都知道新技术的成熟需要时间。十多年以来印刷光电首次引入,形势正在好转:打印机每年越来越便宜和更精确,先进材料打印机油墨配方是发展到一个新的水平和养护技术的知识——先进的后处理输出——正在扩大。

今天发展先进印刷技术的人不再需要从零开始;我们有丰富的知识和经验可以建立。最新的技术建立在印刷的好处，而不损害安全、可持续性或功能，并达到新的设计能力水平。

一种技术不太可能解决所有情况。在新建筑中，将传感器集成到有线电网中通常是有意义的，但这对改造现有建筑来说不是可行的选择。

在可预见的未来，只要硅太阳能电池能发挥作用，它们就可能成为首选。但是，下一代印刷太阳能电池将把物联网在建筑中的应用提升到一个新的水平，远远超出了新建建筑的生产和体面的安装。

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