11 votos

LED como generador de energía

Como probablemente muchos de ustedes saben, una normal de diodo emisor de luz, mientras que muy útil como económico y omnipresente indicador, se puede doblar como un generador de energía. El mecanismo es el mismo que se explota en las células fotovoltaicas, también conocido como paneles solares.

Cuando un LED se expone a la luz se produce una corriente que fluye desde el ánodo hacia el cátodo. Esta corriente se puede utilizar directamente la energía de un dispositivo, o para cargar un condensador para que un periódico de carga puede utilizar la carga almacenada todos a la vez, cuando sea necesario.

Para darle una mejor idea de los valores en juego, la corriente de corto circuito oscila entre decenas de nanoamps hasta unos pocos microamperios, mientras que el voltaje de circuito abierto es un poco menos que el estándar de voltaje de los LEDS.

Actualmente estoy en el proceso de seleccionar un rango de LEDs para probarlo y ver si son adecuados para mi aplicación, pero estoy un poco atascado, principalmente porque el uso de un led a la alimentación de algo que sólo es conveniente en cuanto a dinero, mientras que una célula fotovoltaica, o incluso un fotodiodo es una mejor opción en muchos otros aspectos. Ningún fabricante que he visto de la lista de la fotogeneración actual en la hoja de datos, y esto parece bastante justo para mí, pero desde que me quieren evitar las pruebas de mil de LEDs me gustaría comprar una gama seleccionada de ellos, por lo que necesita para comprender mejor el mecanismo subyacente que conduce a la fotogeneración.

Vamos a escribir la ecuación del diodo: $$ I_D = I_s(e^{\frac{V_D}{V_t} - 1})-I_G $$

schematic

simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab

Donde \$I_s=J_s\cdot A\$ es dependiente de la tecnología, y el área de la matriz dependiente. \$I_G\$ es la generación actual, y es el parámetro estoy interesado en maximizar.

Aquí están algunas cosas que he pensado:

Color del LED ya que el LED puede absorber un rayo de luz sólo si la energía que se lleva es mayor que la brecha, la elección de LED con bajo consumo (es decir, de baja frecuencia) gap es una necesidad, para ser capaz de absorber una parte más amplia del espectro. Esto me llevó a elegir entre rojo o LEDs infrarrojos.

max corriente máxima de avance actual es proporcional al área de la matriz, y de la disipación de energía capacidades. Desde fotogenerados corriente es proporcional a la zona, la elección de una alta corriente LED de parecer sabio para mí.

voltaje esto es algo relacionado con el voltaje de circuito abierto y actualmente no es un problema para mí, y creo que no tiene ninguna relación con fotogenerados actual.

corriente inversa no estoy seguro de que esto tiene mucho que ver con fotogenerados actual, pero la más grande es la corriente inversa, el más grande de la zona, lo cual es una buena cosa.

el voltaje de ruptura no creo que esto tiene una relación con la fotogeneración.

Mi pregunta finalmente es:
¿Está usted de acuerdo con mi análisis, y crees que me estoy perdiendo algo?
o mejor
¿Cuáles son los parámetros a tener en cuenta al buscar un panel fotovoltaico en el LED de la sección de un proveedor?

3voto

Alex Martelli Puntos 330805

Color del LED -- estoy de acuerdo aquí; LEDs con baja energía de emisión óptica debe tener una eficacia más amplia de la 'banda de absorción" en el espectro visible.

corriente inversa -- creo que esto podría ser problemático. Como esta es una "porosidad" problema con la base de diodo, veo que es la presentación de una probable pérdida de la ruta para algunos/todos los de su fotogenerados actual. Me gustaría (corto contrario de datos experimentales) mira por Led con una menor fuga, proporcional a la corriente directa.

Un elemento que no me aviso en tu lista, pero creo que puede llegar a ser un factor importante:
Eficiencia de conversión -- En mi experiencia con el uso de otros componentes 'hacia atrás', un componente que funciona más eficientemente cuando accionado eléctricamente (como fue diseñado) es casi siempre más eficiente cuando eléctricamente generación. Por lo tanto, me gustaría recomendar encarecidamente el uso de LEDs con proporcionalmente mayor salida de luz eléctrica/eficiencia energética (temperatura de color puede no aplicarse aquí, debido a que el color del LED argumento).

3voto

WhatRoughBeast Puntos 20870

Creo que te falta algo - área de coleccionista. Los led están hechas con muy pequeño chip dimensiones, algo así como un milímetro de lado. Esto significa que cuando la generación de energía intercepta sólo una muy pequeña cantidad de potencia óptica de "razonable" la intensidad de la luz.

Además, aunque no puedo probarlo, tengo la sospecha de que los LEDs sólo responden a la luz dentro de su banda de emisión, que se reduce severamente la eficiencia de los LED, como la generación de energía del dispositivo cuando se utiliza con una fuente de banda ancha, tales como el sol o la luz ambiente. Usted puede probar esto con bastante facilidad - trate de iluminar un LED con un LED de un color diferente.

2voto

George Herold Puntos 3222

Debe google Forrest Mims y LED como detector. Aquí está mi primer hit. Forrest se hizo esto en el 80's(?) Y creo que él todavía está usando LED para su selectividad espectral.

0voto

Fatty Tuna Puntos 1

Como mi respuesta anterior se anunció que se eliminan, lo que puedo decir es lo que yo sé y no especular más allá. Si yo no tengo conocimiento de la química de los LEDs de color verde que les hace sensibles a la luz, lo siento. Estoy exponiendo solo me lo hacen saber.

LEDs de color verde son los que tienen la mejor respuesta como la de la foto detectores/los generadores. He probado y demostrado a mi empleador, fabricante de muy alto nivel de equipos de procesamiento de sonido, que verde indicadores LED en el panel frontal se la inducción de los picos de nuevo en el circuito de eventos como flashes fotográficos. LEDs verdes se utilizan también en los heliostatos de la luz del sol de seguimiento/detección. Su producción es muy modesto, pero sí generan mejores que las de otros colores. La web también debe revelar el comportamiento de la mayoría de heliostatos sol de seguimiento de los circuitos, y me hizo crear uno yo mismo hace años para matar el moho en mi muro norte.

0voto

Monty Puntos 11

Color (y tensión) tendrá un impacto que no contablemente - como tensión varía con el color, para que el poder pueda obtener para una corriente dada varía con voltaje de color/adelante.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X