新型太阳能电池，为物联网设备收获室内照明的电能
近年来，低功耗消费电子产品、智能居家、家庭自动化和物联网发展迅速。目前，数10亿个连接互联网的设备正部署在办公室、商场、家庭、工厂的各个角落，以感应、监视并将数据传输到智能手机或远程服务器。
据估计，到2025年全球将安装约750亿个物联网设备。随着这些小型智能设备、电子产品的激增，对用电需求也随之增加，因此需要高效率且易于整合的能量收集装置，在获得电能和动力的同时最大限度地利用室内丰富的光照资源。
通常，室内照度一般在100~500 lux间，比起大约每平方米11万lux的炙热阳光照度，普通的晶体硅太阳能板在室内可能无法获得电能。目前，研究人员正在设计新型太阳能电池，如钙钛矿太阳能电池和染料敏化太阳能电池，从我们正在使用的室内灯光中收集能量，以供这些创新的室内设备供电，并减少电池的浪费。
来自意大利、德国和哥伦比亚的研究人员正在开发专门用于室内设备的柔性钙钛矿太阳能电池。在最近的测试中，他们的薄膜太阳能电池在200lux（典型的家庭照度）下提供了超过20%的功率转换效率，这大约是多晶硅室内效率的3倍。
他们设想将超轻型电池集成到无线恒温器、火警、安全摄像机和其他低功耗传感器中，将太阳能电池与储能设备配对时，还能减少或无需可更换电池的使用。
近年来，该团队采用低温工艺制造了柔性钙钛矿太阳能电池。新型钙钛矿电池的功率密度较低，在200 lux以下的照度时，每平方厘米的功率为16.7微瓦，在400 lux照度时则升至35微瓦。因此，此类太阳能板较适合用在不耗电的产品设备上，比如小型感测器或物联网设备。
2018年，他们开始将该种太阳能电池用于厚100微米的柔性玻璃板上，该玻璃上涂有氧化铟锡，并暴露于变化的室内照明下进行测试。他们发现，未封装的太阳能电池在100天内保持了其初始功率转换效率的80%。但是之后，性能下降得很快，这主要源于钙钛矿太阳能电池暴露于湿气、苛刻的温度、紫外线、氧气和其他元素时通常会被降解。
为了集成到物联网设备中，室内光伏电池需要持续至少5~10年，而此时人们通常会升级电子设备。在室外使用该电池，对环境的宽容度较低，在预计太阳能电池板持续使用数10年的情况下，此类挑战会更加严重。
钙钛矿太阳能电池并不是用于室内光伏材料的唯一选择，欧洲研究团队正在开发基于铜复合电解质的染料敏化太阳能电池，也称为Grätzel电池。最近，他们在一块薄薄的导电玻璃上测试了该电池。他们发现，太阳能电池通过荧光灯将1000lux强度的环境光中的34%转换为电能，而在200lux的强度下31.4%的光将转化为电能。
他们声称，染料敏化太阳能电池在室内可能更具优势。在办公室、工厂和零售场所的弱光环境下，该材料可以保持高电压和高感光度，它可以混合和匹配染料以适合室内光线的光谱，可以非常轻松地调整系统等。接下来，他们将致力于提高染料敏化太阳能电池的稳定性和可扩展性。
据悉，团队已与慕尼黑工业大学合作开发了自供电的智能物联网设备，该设备能够在可用光量最大时收集、传输和处理数据。这些小工具在完成工作负荷之间会间歇性地休眠，且当可用光较少时（办公楼的夜间和周末）休眠时间还可以更久一些，从而避免了对电池的不必要需求，并最大程度地减少了能量损耗。