|
|
Low Energy Solid-State Converters for Energy Harvesting
Znbill, Laila ; Husák, Miroslav (referee) ; Salyk, Ota (referee) ; Boušek, Jaroslav (advisor)
Disertační práce je zaměřena na nízkoenergetické konvertory pro zpracování energie. Pro fotovoltaické generátory pracující při nízké úrovní osvětlení byly navrženy konvertory založené na konfiguraci single cell. Pomocí levných výrobních procesů a dostupných materiálů byl navržen a vyroben jednoduchý a spolehlivý termogenerátor. Výrobní postupy využívaly plazmatické aktivace povrchu pomocí výboje s dielektrickou bariérou a modifikované metody depozice PEDOT. Byly navrženy jednoduché a spolehlivé DC/DC měniče pro nízkonapěťové aplikace jako termoelektrické generátory a fotovoltaické články v konfiguraci single cell. Měniče pracují od napětí několika desítek mV a výstupní napětí může být na úrovni několika voltů. Účinnost se blíží 50% a náklady na materiál a výrobu jsou ve srovnání s použitím běžně dostupných integrovaných obvodů pro Energy Harvesting výrazně nižší. Pro řídicí obvody byly použity bipolární tranzistory, které v režimu velmi malých proudů mohou mít napájecí napětí od 0,5 V. Byla ověřena možnost výroby integrovaných obvodů s extrémně nízkým provozním napětím. Tranzistory FET zde pracují v podprahovém režimu a v režimu Bulk-driven.
|
|
|
Low Energy Solid-State Converters for Energy Harvesting
Znbill, Laila ; Husák, Miroslav (referee) ; Salyk, Ota (referee) ; Boušek, Jaroslav (advisor)
Disertační práce je zaměřena na nízkoenergetické konvertory pro zpracování energie. Pro fotovoltaické generátory pracující při nízké úrovní osvětlení byly navrženy konvertory založené na konfiguraci single cell. Pomocí levných výrobních procesů a dostupných materiálů byl navržen a vyroben jednoduchý a spolehlivý termogenerátor. Výrobní postupy využívaly plazmatické aktivace povrchu pomocí výboje s dielektrickou bariérou a modifikované metody depozice PEDOT. Byly navrženy jednoduché a spolehlivé DC/DC měniče pro nízkonapěťové aplikace jako termoelektrické generátory a fotovoltaické články v konfiguraci single cell. Měniče pracují od napětí několika desítek mV a výstupní napětí může být na úrovni několika voltů. Účinnost se blíží 50% a náklady na materiál a výrobu jsou ve srovnání s použitím běžně dostupných integrovaných obvodů pro Energy Harvesting výrazně nižší. Pro řídicí obvody byly použity bipolární tranzistory, které v režimu velmi malých proudů mohou mít napájecí napětí od 0,5 V. Byla ověřena možnost výroby integrovaných obvodů s extrémně nízkým provozním napětím. Tranzistory FET zde pracují v podprahovém režimu a v režimu Bulk-driven.
|
|
|
Low Energy Thermoelectric Generators
Znbill, Laila
The paper describes the possibilities of energy harvesting using thermoelectric generators. It is shown that organic semiconductors enable a large variability of properties and some of their properties may be better than by inorganic semiconductor materials. Nevertheless they suffer from poor electrical conductivity. Because the voltage of one junction is quite low even in case of large temperature difference thermoelectric generators need integration of large number of individual thermo-junctions. Printing technologies enhance effective production of integrated thermo-generators with individual junctions connected in series.
|
|
|
Photovoltaic Cells In Low-Light Operation
Znbill, Laila
Comparison of the properties of respective technologies shows that for low-light operation there are most advantageous inorganic thin film cells. It is very important to consider the operating conditions and adapt the selection of the photovoltaic cell to these conditions. Because of very small area of the cell needed for the low energy converters the price of the photovoltaic cell is not an important item in the total cost of an Enargy Harvesting converter. Simple and reliable low price JFET driven DC to DC converter was designed for this application.
|
|
|
Low Voltage Converter for Organic Tranducers in Energy Harvesting
Znbill, Laila
The paper describes the possibilities of energy harvesting using organic semiconductors. It is shown that organic semiconductors enable a large variability and some of their properties may be better than by inorganic semiconductor materials. Simple and reliable JFET driven DC to DC converter was designed for low voltage applications as thermoelectric generators and single-cell solar panels. It is able to operate from the voltage of few tenths of Volt and the output voltage could be in the level of several Volts. The efficiency was found close to 50%. Material and production costs are significantly lower than in case of standard low power integrated circuits.
|
guest ::
