Designing Indoor Solar Products

Designing Indoor Solar Products pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

☆☆☆☆☆
出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Randall, Julian
出品人:
页数:198
译者:
出版时间:2005-9
价格:1235.00 元
装帧:HRD
isbn号码:9780470016619
丛书系列:
图书标签:
  • 太阳能
  • 室内设计
  • 产品设计
  • 可再生能源
  • 照明
  • 能源效率
  • 可持续设计
  • 建筑技术
  • 创新产品
  • 绿色建筑
想要找书就要到 图书目录大全
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

Photovoltaic technology - or the direct conversion of light into electricity - is the fastest growing means of electricity generation today, however it is generally used outdoors. Relatively little attention has been focused on the many obstacles to overcome when designing efficient indoor products. As a result, indoor products are more often than not limited to low power."Designing Indoor Solar Products" bridges this gap by showing where AES (Ambient Energy Systems) based on photovoltaic cells may be used for higher power devices. Motivated by both financial and ecological arguments, this book: co-ordinates a wide-reaching range of scientific information regarding photovoltaic technologies and their application to indoor spaces; analyses power management, power availability, technological selection and design methodologies; uses real-life examples and case studies to demonstrate the arguments made; and, presents information in such a way as to make it accessible even to engineers with basic electrical knowledge."Designing Indoor Solar Products" pulls together a wealth of information on photovoltaic technologies and their applications. It will be of practical interest to engineers and designers of sensor systems planning on using photovoltaic technology for power, whilst the theoretical approach will appeal to those in academia in the related areas of environmental engineering, sustainable development as well as building and product design.

室内太阳能产品设计:原理、实践与未来趋势 本书深入探讨了室内太阳能产品的设计、实现与市场应用,旨在为工程师、设计师以及相关领域的专业人士提供一套全面且实用的指导框架。我们聚焦于如何在受限的室内环境中,有效地捕捉、转换和利用环境光能,从而驱动低功耗电子设备,实现可持续的室内能源解决方案。 本书的结构围绕三大核心支柱展开:基础理论与技术选型、产品设计与工程实践,以及集成、测试与未来展望。 第一部分:基础理论与技术选型 本部分奠定了理解室内光能特性的理论基础,并对当前主流的室内光伏(Indoor Photovoltaics, IPV)技术进行了详尽的分析和比较。 第 1 章:室内光照环境的定量分析 室内光环境与室外光环境存在本质区别,这直接影响了太阳能电池的选择和性能。本章详细剖析了室内光的特性: 1. 光谱分布的差异性: 探讨了不同人造光源(如LED、荧光灯、白炽灯)的色温、光谱功率密度(SPD)曲线,以及它们与传统硅基太阳能电池最适响应光谱的匹配程度。重点分析了缺乏蓝光和高红外辐射的室内环境对转换效率的影响。 2. 照度与光通量的测量标准: 介绍了室内设计中常用的光照度单位(勒克斯, Lux)与光通量(流明, lm)的测量方法,并强调了如何将这些环境参数转化为光伏阵列的有效输入功率。 3. 动态光照场景建模: 模拟了日常生活中光照的动态变化,包括窗边光、阴影遮挡、以及不同时间段内光源强度的波动,为后续的能量存储和管理策略提供输入模型。 第 2 章:室内光伏(IPV)材料与器件技术 室内光伏技术是实现室内能源采集的关键。本章对比了多种适用于低照度环境的半导体材料。 1. 非晶硅(a-Si:H)薄膜技术: 阐述了非晶硅在低光照条件下表现出的相对优势,包括其对漫射光的敏感性、较低的生产成本,以及在柔性基板上的应用潜力。详细分析了影响其在室内环境效率的关键缺陷密度和载流子迁移率。 2. 有机光伏(OPV)与染料敏化太阳能电池(DSSC): 深入研究了OPV和DSSC如何通过调控吸收光谱,实现对室内LED光源峰值的优化捕获。对比了它们的柔韧性、透明度与长期工作稳定性在室内应用中的权衡。 3. 新型窄带隙材料的探索: 介绍了量子点(Quantum Dots, QDs)和钙钛矿(Perovskites)在吸收室内特定波段光能方面的最新进展,并讨论了其在商业化进程中面临的稳定性挑战。 第 3 章:性能评估指标与标准 为了有效比较不同IPV器件的性能,本章定义和解析了关键的评估参数。 1. 低照度效率(Low-Irradiance Efficiency): 区别于标准测试条件(STC),本章着重探讨了100 Lux至2000 Lux范围内的能量转换效率(PCE)。 2. 光照衰减率(Light-Induced Degradation): 分析了室内光照(特别是紫外线较少的环境)对不同材料寿命的影响,并提出了加速老化测试方法。 3. 成本效益分析(Cost-Benefit Analysis): 引入了“每平方米输出功率成本”的概念,用以评估IPV技术在实际产品中的经济可行性。 --- 第二部分:产品设计与工程实践 本部分将理论转化为可执行的设计方案,重点关注如何将光伏组件有效地嵌入到最终产品结构中,并确保能量的有效管理。 第 4 章:集成式能源采集系统(IES)的结构设计 室内太阳能产品的设计核心在于最大化光捕获面积与维持产品美观度的平衡。 1. 形态因子的优化: 讨论了将光伏单元融入外壳、标签、或PCB板上的策略。包括透明集成、曲面集成和隐形集成技术。 2. 光学耦合设计: 详细介绍了如何利用微透镜阵列(MLA)和光导板(LGP)将入射光线均匀导向吸收层,即使光线来自非垂直角度。 3. 散热管理: 尽管室内光功率密度远低于室外,但长时间工作仍会导致组件温度升高。本章探讨了如何通过材料选择和结构设计进行被动散热,以避免效率损失。 第 5 章:室内能量存储与管理(ESS) 收集到的微弱能量需要高效地存储和释放,以满足设备的瞬时功率需求。 1. 微型储能器件选型: 对比了超薄型锂离子电池、固态电容器(Supercapacitors)以及薄膜二次电池在能量密度、循环寿命和体积上的适用性。重点分析了超级电容器在短时、高频充放电场景下的优势。 2. 最大功率点跟踪(MPPT)算法的定制: 传统MPPT算法针对高辐照度优化,本章提出了适用于室内低光照条件的轻量化、低功耗MPPT策略,例如基于电压阈值的开关控制。 3. 能量采集电源管理集成电路(PMIC): 详细介绍了专为低输入电压(mV级)设计的升压转换器和稳压电路,确保即使在极低照度下也能启动充电过程。 第 6 章:产品应用案例分析与结构实现 本章通过具体产品的设计流程,演示了前述理论和技术的实际应用。 1. 智能传感器供电方案: 以环境监测节点为例,分析了如何根据预期的传感器唤醒周期和数据传输功率,反推所需的PV面积和电池容量。涵盖了从概念到原型制作的完整流程。 2. 电子价签(ESL)与可穿戴设备: 探讨了超低功耗应用中,如何仅依靠室内光能维持设备长期运行的“能量中性”设计原则。 3. 人机交互接口设计: 如何将光能采集模块与按键、触摸板等用户界面进行功能整合,实现用户操作同时进行能源补充。 --- 第三部分:集成、测试与未来展望 最后一部分关注产品的可靠性验证、认证流程,以及该领域的前沿研究方向。 第 7 章:可靠性测试与环境适应性验证 室内产品虽然避免了极端天气,但仍需面对温度波动和特定化学环境的考验。 1. 加速寿命测试(ALT)的室内化: 制定了针对室内环境(例如办公环境的温湿度范围)的可靠性测试规程,重点关注电极的界面迁移和封装材料的黄变问题。 2. 电磁兼容性(EMC)的考量: 能源管理电路的开关噪声可能会干扰敏感的无线通信模块(如BLE, Zigbee),本章提供了EMI/EMC的滤波和布局建议。 3. 行业标准与法规符合性: 概述了室内电子产品在安全(如IEC 62133针对储能)和无线通信(如FCC, CE)方面必须满足的规范。 第 8 章:室内能源生态系统的未来趋势 展望下一代室内太阳能产品的技术发展方向。 1. 多源异构能量采集: 探讨将光能与其他室内能源(如热电效应TEG、压电效应)进行集成,实现全天候供能的可能性。 2. 自适应智能电源管理: 利用机器学习预测用户行为和光照变化,动态调整设备的功耗模式,实现能源使用的最优化。 3. 可持续制造与回收: 讨论如何设计易于拆解、材料可回收的IPV产品,以减少电子垃圾对环境的影响。 本书的最终目标是提供一套经过时间检验和技术验证的设计哲学,指导读者克服从微观材料到宏观系统集成的所有挑战,成功开发出高效、可靠且面向未来的室内太阳能供电产品。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验是极具启发性的,它仿佛是一位经验丰富的大师在耳边低语,分享着他多年来在光电应用领域积累的“非主流”智慧。它的语言风格是那么的沉稳和自信,完全没有那种为了迎合大众市场而刻意简化的浮夸。我印象特别深的是关于“室内光谱适应性”的章节,作者详细分析了室内照明光源(如LED、荧光灯)与传统室外太阳光在光谱分布上的巨大差异,并据此提出了对光伏材料选择的严苛要求。这部分内容,我从未在其他任何一本面向非专业人士的书中读到过如此细致的论述。书中不仅谈论了如何“制造”产品,更着重探讨了如何“维护”和“标准化”这些室内产品。例如,针对室内环境特有的灰尘和湿度问题,作者提出了一系列创新的封装和自清洁方案,这些实用的见解,对于任何打算长期部署此类产品的企业来说,都是无价之宝。总的来说,这本书像是一面镜子,它反射出当前室内能源技术领域的盲点和未来的巨大潜力,迫使读者停下来深思,我们对“光”的利用是否过于依赖传统思维定式了。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说,初拿到这本《Designing Indoor Solar Products》时,我内心是存有一丝疑虑的,因为室内太阳能听起来总有点像是科幻小说里的概念。然而,这本书以其严谨的逻辑和丰富的案例,迅速打消了我的顾虑。它没有空泛地鼓吹“绿色能源”的宏大叙事,而是聚焦于一个非常微观且实用的层面:如何让那些低功耗、对美观度要求极高的室内电子设备,摆脱对电池和传统电源线的依赖。书中对“能量采集界面设计”的探讨是极其前沿的。它不仅仅讨论了电池板的形状和尺寸,更深入到光伏单元如何无缝集成到家具表面、墙纸纹理甚至织物之中。我特别欣赏作者对“用户感知”的关注,如何设计出用户根本察觉不到其能源收集功能的设备,使其成为一种“隐形科技”。这种强调“去可见化”的设计哲学,是这本书区别于其他技术手册的关键所在。读完之后,我开始以一种全新的视角审视我周围的办公桌、落地灯,甚至我的智能手表充电底座,思考它们是否有潜力成为一个微型的、持续供电的节点。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了一个全新的设计维度,它不再是将“能源”视为一个需要被隐藏或接入的外部系统,而是将其视为产品本体不可分割的一部分。作者在描述设计流程时,展现出一种近乎哲学的思考深度,那就是如何在高密度信息环境下的室内空间中,有效地捕捉那些被我们忽略的、低能量密度的光子流。书中关于“模块化”和“可重构性”的设计理念尤其吸引我,它暗示着未来的室内太阳能产品将是高度灵活的,可以根据季节光照变化或用户需求进行快速调整和升级。与其说这是一本技术指南,不如说它是一部关于“空间能源学”的深度研究报告。它对室内环境参数的分析细致入微,例如不同材质(木材、石膏板、玻璃)对光线反射和吸收率的影响,这些数据支撑了其提出的设计建议,使其具有极强的可操作性。对于设计师而言,这本书的价值在于拓宽了他们对“材料功能性”的理解边界,让你明白,一块看似普通的面板,其实可以同时承载结构支撑、美学表现和能源转化的多重使命。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人耳目一新,完全颠覆了我对室内光伏应用的刻板印象。我原本以为这类书籍会充斥着晦涩难懂的专业术语和复杂的电路图,但作者的叙述方式极其生动且贴近生活。开篇对于“室内光伏”这个概念的引入,就采用了非常巧妙的类比,将阳光比作一种无形的资源,而室内空间则是一个亟待开发的“微型能源农场”。书中详细探讨了不同室内环境光照强度的差异,比如窗边、书桌旁、甚至是厨房的角落,这些细节的捕捉非常到位。我特别喜欢其中关于“美学与功能的平衡”的章节,它没有将光伏板简单地视为发电工具,而是将其融入到家居设计中,比如如何利用半透明的柔性薄膜作为装饰性的屏风,既能发电又能划分空间。这种将技术深度与设计美感相结合的处理方式,让原本冰冷的技术焕发出了人性化的光彩。阅读过程中,我不断地在脑海中构思如何将书中的理念应用于我家里的每一个角落,比如为我的阅读角设计一款集成了微型太阳能电池的智能台灯底座,它可以在白天吸收散射光,夜晚则为阅读提供柔和的补充光源。这本书的价值不在于提供了一套即插即用的方案,而在于激发了我们重新审视和利用室内光线的创造性思维。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书,我最大的感受是,它成功地将一个看似小众的技术领域,描绘成了一场全民可以参与的能源革命的序曲。作者的笔触相当老练,叙事节奏张弛有度,让人很难放下手中的书卷。它没有过多纠缠于光伏电池效率的微小提升,反而将重点放在了“产品化”和“用户体验”上。书中引用的那些案例研究,简直是教科书级别的演示——从吸附在窗户上的智能温控贴片,到能够为小型物联网设备供电的桌面垫,每一个案例都清晰地展示了从概念到成品的完整路径。尤其值得称赞的是,作者对于材料学的探讨非常深入但又通俗易懂,比如有机光伏(OPV)与钙钛矿电池在室内弱光环境下的表现对比,用图表和实际数据说话,增强了说服力。我发现这本书的结构设计非常合理,它像一个逐步深入的迷宫,先带你走过基础知识的宽阔大道,然后引导你进入关于“能源收集与存储”的复杂岔路。对于那些希望将创新想法转化为实际产品的工程师或创业者来说,这本书提供的不仅仅是知识,更是一种系统的、从市场需求反推技术实现的思维框架。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度,google,bing,sogou 等

© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有