Прототип блока питания для беспроводных устройств интернета вещей на основе перовскитных фотовольтаических модулей.
АВТОНОМНОЕ ПИТАНИЕ УМНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ГАЛОГЕНИДНЫЕ ПЕРОВСКИТЫ ФОТОМОДУЛИ ЭНЕРГЕТИКА
Изобретением является блок питания для беспроводных устройств интернета вещей (сенсоров, контроллеров, модемов, панелей управления и др.)  с автономным питанием. В основе блока питания лежит способ преобразование света низкой интенсивности света (от 50 Люкс) в электроэнергию с помощью перовскитного фотовольтаического модуля. 
Техническим результатом, достигаемом в изобретении, являются разработка конструкции автономного блока питания на основе перовскитных фотомодулей для устройств IoT, используемых в условии низкой интенсивности освещения (50 – 1000 Лк).
Указанный технический результат достигается следующим образом:
Настоящее изобретение обеспечит решение проблемы питания устройств интернета вещей благодаря наличию суперконденсатора или аккумулятора, перовскитного фотомодуля и платы управления (ПУ). Фотомодуль сбора энергии может непрерывно заряжать или регулярно перезаряжать конденсатор или аккумулятор без постепенного снижения зарядной емкости. Модули сбора энергии представляют собой перовскитные фотомодули (ПФМ) размером 50 ± 2 × 50 ± 2 мм2 с 4-6 последовательно соединенными подьячейками, изолированными импульсной лазерной абляцией. Структура перовскитного фотомодуля включает: полупрозрачный электрод ITO (оксид индия-олова) или FTO (оксид олова, легированный фтором), дырочно-транспортный слой на основе NiOx (также как CuI , CuSCN, PEDOT:PSS и т. д.), фото-активный слой перовскита, слой электронно-транспортный слой (например PCBM, SnO2, ZnO и т.д.) и металлический электрод (например, серебро, медь, золото и др.) толщиной 80-200 нм. Функциональные слои ПФМ могут быть получены разными методами нанесения, такими как центрифугирование, слот-матричная печать и напыление (PVD). Лазерная абляция выполняется на полупрозрачном электроде ITO, функциональных слоях и металлическом электроде. В результате лазерной абляции образованы 4 – 6 последовательных соединенных подьячеек, в зависимости от требования входящих напряжений, с активной площадью 2,36 – 3,5 см2. Перовскитный фото-модуль может быть инкапсулированы эпоксидным или тонким алюминиевым слоями чтобы под поверхностью стекла не оставалось областей с воздухом. Помимо инкапсуляции в полученных устройствах были разработаны шины выводных контактов модуля (Smart Wire).
Функционирование ПУ реализуется на IC принципах и подстроечных резисторов соответствующим динамическому сопротивление фото-модулей при освещенности 100 – 1000 Лк. Изготовление платы проходило на стеклотекстолитовой плате. Непосредственно ПУ состояла из двух основных систем – MPPT контролера и вспомогательного DC преобразователя на 3 – 6 В. Размер ПУ составляется 35 ± 5 × 35 ± 5 мм2.
Корпус устройства IoT представляет собой пластиковая коробка размером 60 ± 2 × 60 ± 2 мм2 с круглыми углами радиусом 5 – 10 мм. Глубина корпуса составляется 20 – 40 мм. В верхней части корпуса имеется прозрачное окно для установки перовскитного фотомодуля. Модуль ПУ будет прикреплен к нижней части солнечного фото-модуля вместе с аккумулятором. На модуле ПУ имеется как минимум 3 порта, в том числе: 1 входной порт для подключения к ПФМ, 2 выходных порта для подключения к аккумулятору и устройству интернета вещей.
Принципиальным преимуществом изобретения является разработка конструкции системы автономного блок питания на основе перовскитного фотомодуля для беспроводного интернета вещей (IoT), работающего в условии низкой интенсивности света (50 – 1000 Люкс).
Изобретение применяется для питания маломощных беспроводных устройств интернета вещей (IoT): датчиков, контроллеров, модемов и др. Области применения: технологии "Умный дом", "Умное производство" и др.
29.19.31
Полупроводники
Тхай Шон
Ле
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
РОССИЯ
Сергей
Лышов
Максимович
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
РОССИЯ
Олег
Бронников
Александрович
"Отсутствует"
"Отсутствует"
РОССИЯ
Павел
Гостищев
Андреевич
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
РОССИЯ
Данила
Саранин
Сергеевич
"Кандидат технических наук"
"Доцент"
"P-6090-2019"
"56588001500"
"880123"
"0000-0002-9617-9986"
РОССИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
ООО "ЛАЙТ ПАУЭР СОЛЮШНС"
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЛАЙТ ПАУЭР СОЛЮШНС"
1227800064590
ВЛАДИМИР
ВОЛКОВ
ПЕТРОВИЧ
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Общества с ограниченной ответственностью