Внутреннее освещение отличается от солнечного. Электрические лампочки более тусклые, чем солнечные, а солнечный свет включает ультрафиолетовый, инфракрасный и видимый свет, в то время как лампы внутреннего освещения обычно излучают свет из более узкой области спектра. Ученые нашли способы использовать энергию солнечного света, используя фотоэлектрические солнечные панели, но эти панели не оптимизированы для преобразования внутреннего освещения в электрическую энергию. Некоторые фотоэлектрические материалы нового поколения, включая минералы перовскита и органические пленки, были протестированы при освещении помещений, но неясно, какие из них наиболее эффективны при преобразовании неестественного света в электричество; во многих исследованиях используются различные типы внутреннего освещения для тестирования фотоэлектрических панелей, изготовленных из разных материалов. Итак, Ули Вюрфель и его коллеги сравнили ряд различных фотоэлектрических технологий при одном и том же типе внутреннего освещения.

Исследователи получили восемь типов фотоэлектрических устройств, начиная от традиционного аморфного кремния и заканчивая тонкопленочными технологиями, такими как солнечные элементы, чувствительные к красителям. Они измерили способность каждого материала преобразовывать свет в электричество сначала при имитированном солнечном свете, а затем при холодном белом светодиодном освещении.

• Фотоэлементы на основе фосфида галлия и индия показали наибольшую эффективность при освещении помещений, преобразуя почти 40% световой энергии в электричество.
• Как и ожидали исследователи, характеристики галлийсодержащего материала при солнечном свете были скромными по сравнению с другими протестированными материалами из-за его большой запрещенной зоны.
• Материал под названием кристаллический кремний продемонстрировал наилучшую эффективность при солнечном свете, но был средним при освещении в помещении.

Фосфид индия-галлия еще не использовался в коммерчески доступных фотоэлементах, но это исследование указывает на его потенциал, выходящий за рамки солнечной энергии, говорят исследователи. Однако они добавляют, что галлийсодержащие материалы дороги и могут не служить жизнеспособным массовым продуктом для питания систем "умного дома". Напротив, фотоэлементы из перовскитовых минералов и органических пленок стоят дешевле и не имеют проблем со стабильностью в условиях внутреннего освещения. Кроме того, в ходе исследования исследователи выявили, что часть энергии внутреннего освещения вырабатывает тепло вместо электричества - информация, которая поможет оптимизировать будущие PVS для питания внутренних устройств.

Авторы признают финансирование со стороны Исследовательского совета по инженерным и физическим наукам (Великобритания), Европейского фонда регионального развития, Европейского финансового управления Уэльса, First Solar Inc., Федерального министерства экономики и энергетики Германии и Немецкого исследовательского фонда.