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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明属于自维持物联网节点领域，公开了一种利用柔性大面积高效钙钛矿太阳能电池为物联网节点供能的系统，主要由供能模块、电源管理模块、无线通信模块、数据采集处理模块组成。本发明设计了一个由高性能大面积柔性钙钛矿型太阳能电池FPSM供电的自我维持节点SSN。FPSM可以在从昏暗的室内到室外的各种辐照度环境下持续为SSN模块供电。SSN模块通过定制的电源管理算法，可以随FPSM的输出电压变化智能调节自身功耗，并且SSN搭载Zigbee通讯模块，可以超低功耗的信息传输方式，实现24h的环境温度和湿度无线检测。

主权项：1.一种利用柔性大面积高效钙钛矿太阳能电池为物联网节点供能的系统，其特征在于，该系统主要由供能模块、电源管理模块、无线通信模块、数据采集处理模块组成；供能模块使用高性能大面积柔性钙钛矿型太阳能电池FSPM为物联网节点SSN供能，FPSM的吸光层为Cs0.05FA0.87MA0.150.95PbI0.87Br0.133；电源管理模块主要由MPPT跟踪检测器、电容模块、升压转换器、降压转换器组成，其中MPPT跟踪检测器用于将FPSM开路电压的80％值作为其最大功率点，以确保FPSM始终在最大功率点处工作；升压转换器用于将FPSM经MPPT跟踪检测器转换后的工作电压提升至3.7～3.8V之间，在该电压值下，FPSM持续为电容模块充电，并将多余的电量经过降压转换器的转换，将电压控制为1.8V；电源管理模块的运行方式为：FPSM的输出电压先经过MPPT跟踪检测器转换至最大功率点电压，然后输送到升压模块进行升压；之后，电力分为两部分：第一部分通过降压模块降压至1.8V，供给负载端；第二部分储存在电容模块中；当FPSM输出电压不足时，电容模块的电压通过降压模块转换至1.8V，为负载端供电；数据采集处理模块主要由PEDOT:PSS温度传感器、PEDOT:PSS湿度传感器、pA级高精度电流检测器和MCU模块组成；其中在pA级高精度电流检测器区域制备PEDOT:PSS温度传感器和PEDOT:PSS湿度传感器；MCU模块被编程为周期性唤醒的方式进行信息处理，每隔一定时间对由PEDOT:PSS温度传感器、PEDOT:PSS湿度传感器和pA级高精度电流检测器的集成电阻进行采样；无线通信模块使用Zigbee模块作为传输方法，Zigbee模块设计为可调传输频率，随光强变化，Zigbee模块的传输频率从1s次～120s次之间变化，该变化使其自身传输能耗从300μW～500μW之间进行调节。

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