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在眾多已知的可再生能源中，光能無疑是最著名的能量之一。特別是隨著3060碳峰、碳中和政策的實施，太陽能發電光伏產業已成為資本市場和新聞媒體最關注的焦點。

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數據來源：彭博新能源財經

有些人可能會好奇，發展了幾十年的光伏產業一直不溫不火，為什么今天突然爆發，成為最耀眼的明星產業，這必須提到雙碳政策碳達峰很容易理解，即二氧化碳排放量在2030年達到歷史最高值，達到峰值后逐漸下降。碳中和的核心目的是通過各種手段抵消生產過程中排放的二氧化碳，最終實現二氧化碳的零排放。具體措施之一是利用清潔能源取代石油、煤炭等傳統化石能源，從源頭上減少碳排放。

光能作為儲備最可再生能源，光能的來源和應用非常廣泛。太陽能、蠟燭、燈光等發光物體釋放的能量形式屬于光能的范疇。在應用方面，除了最典型的太陽能光伏發電外，生活中常見的太陽能充電器、太陽能路燈、太陽能電梯都是圍繞光能收集創造的產品。但事實上，除了傳統的普通光能采集外，光能還有另一種使用方法，即微光能采集。

值得注意的是，普通光能采集和微光能采集都采用光能發電，遵循光生伏特效的基本原理，通過太陽能電池將光能轉化為電能。當太陽照在太陽能電池上時P-N在內部電場的作用下，半導體材料對光子本征的吸收產生光生空穴電子對，P電勢差在區與N區之間形成。當兩側連接到一定的負載時，負載就會產生電流。光產生的空穴電子越多，電勢差越大，電流強度越高，這是光能發電的整個過程。

太陽能光伏發電原理

然而，普通光能收集也受到了廣泛的贊揚。當談到微光能收集時，人們總是潛意識地認為它與普通光能收集沒有什么不同，有些人甚至認為微光能收集是普通光能收集的縮小版本。造成這種情況的因素很復雜，但客觀地說，這與普通光能收集和微光能收集的優缺點密切相關。

光照需求不同

從照明需求的角度來看，大多數普通光能收集發電都配備了單晶硅光伏板，在室外高光照下性能更好，但這需要足夠的直接照明和照明時間，發電量與光強直接相關，在陽光照明強度高的情況下，發電明顯高于其他時期。此外，不同的地區和季節也直接影響了普通光能收集和發電的效率。

微光能采集主要采用弱光非晶硅光伏板，可在室內光和非太陽直射光環境下實現更高效的光電轉換，光照需求遠低于普通光能采集發電，即使在室內50~100lux在低照度環境下，能量采集仍能實現穩定，受光強影響較小。

不同的應用場景

從應用場景來看，兩種光能采集的方向也有很大的不同。由于對光強度的要求較高，普通光能采集主要用于大型并網電站、太陽能路燈、建筑集成光伏玻璃幕墻等高光照環境設備。微光能收集由于光照需求低，室內外光強足以滿足能量收集，因此應用更廣泛，適用于大多數可見光源環境物聯網低功耗傳感器，如煙霧傳感器、攝像頭、智能卡等設備，可利用微光能收集實現無源無線電源。

無線煙霧傳感器

能源供應的穩定性不同

從能源供應的角度來看，由于季節變化、天氣條件、晝夜交替、區域環境等外部因素，普通光能采集發電不能發電或發電量很小，會極大地影響電氣設備的正常使用。但對于微光收集，這些因素造成的干擾極其有限，主要是因為對光照的需求較低，甚至在室內低至50lux在光照環境下，實現穩定的取能，保證后端設備的正常穩定運行。

然而，為了實現這一點，我們不得不提到微光采集的另一個巨大優勢，它直接解決了光伏面臨的最大缺陷，即發電不可調度的問題。由于普通光能收集發電由光能直接轉化為電能，其發電原理決定了設備不能根據后端電力需求調整電能輸出峰值，雖然有電力儲能模塊，但由于光強波動對發電的影響，普通光能收集往往面臨輸出功率波動，嚴重影響設備的正常使用。

與普通光能采集不同，微光能采集在大多數情況下發電穩定，受光強波動的影響有限。此外，當環境光照強、發電量高時，儲能模塊還可以儲存多余的電能，以便在夜間或無光源時為后端設備供電，從而實現能源的有序管理和應用。在滿足條件的前提下，微光能采集甚至可以實現設備的永久續航。

飛英思特微光能采集

說到這里，有些人可能會想，為什么微光能收集有很多優點，但人們對它知之甚少，甚至微光能收集是普通光能收集的縮小版這樣的錯誤觀點？其中一個最重要的原因是注意力遲到了。

自1954年貝爾實驗室制造第一個太陽能電池以來，普通光能采集逐漸走上了發展的快車道，2021年物聯網大會上國內微光能采集真正走紅。業界一致認為，在數字時代的背景下，這種無源無線供電方案將削減未來數百億終端傳感器的供電需求，大力發展無源技術將是支持物聯網行業未來快速增長的關鍵基石。

飛英思特微光能管理模塊

飛英思特作為中國第一家開始研究無源技術的公司，成功開發了微光能、溫差能、射頻能、振動能等清潔能源，推出了一系列低功耗物聯網設備供電微能管理模塊，在保證設備正常運行的前提下，大大延長了物聯網設備的壽命。

以光能為例，飛英思特推出的微光能管理模塊REVOMINDSFEH610可以從照明、陽光等光源中收集能量。與普通光能收集相比，經過技術改進的微光能管理模塊在光照度低至50lux能量收集，管理效率高達98%。結合各種儲能單元的設計，即使在夜間等無光源環境下，微光能管理模塊也是如此Toshiba代理可通過儲備電為設備供電，保證設備不間斷可靠運行。

微光能管理模塊REVOMINDSFEH610

由于電池壽命沒有限制，依靠物聯網設備監控數據提高運行效率的企業將受益更大。例如，在工業領域的設備預測性維護中，傳統的方法是使用電池為成千上萬的傳感器供電，并監機、管道、固定資產等重要設備。但電池壽命有限，后期更換電池的成本必然很高。其次，在數據傳輸的及時性方面，電池電源傳感器往往不高，以盡可能延長電池壽命。隨著時間的推移，這些滯后的數據很可能會給企業的生產經營帶來巨大的風險。

利用飛英思特的無源無線供電方案，企業不僅可以快速實現大規模的物聯網系統部署，還可以大大延長傳感器的壽命，進一步提高數據傳輸的頻率和準確性。在設備的后期維護中，企業不需要經常更換電池，節省了大量的運行成本。

另外，考慮到幫助OEM制造商更好地進行二次開發。飛英思特系的微能管理模塊采用高度集成的設計。產品開發工程師只需將傳感器（如光伏電池）插入能量收集模塊，然后將后端電路連接到輸出，即可完成無源無線產品的原型設計。整個過程不需要太多的研發，大大降低了產品開發的人力物力成本。

在應用方面，微能管理模塊系列的應用空間極大，因為它解決了電池壽命的限制。如果通過收集水流動能，飛英思特無源無線電源解決方案可以使智能水表繼續運行；利用室內外光能，實現溫濕度計、電子價格標簽等小型設備的無源運行；利用環境中的射頻能量，實現工廠區域固定資產或移動設備的定位跟蹤。當然，隨著應用場景的進一步發展，飛英思特的無源無線供電解決方案將越來越多地應用于各個領域。

工廠叉車等移動設備設備的定位

綜上所述，雖然普通光能采集和微光能采集都采用光能發電，但各自的技術優勢和應用場景不同。普通光能采集發電對光照度要求高，多用于功耗大、體積大的設備。但微光能采集對光照度的需求較低，更符合低功耗物聯網設備的供電需求。從長遠來看，兩者的發展方向是互補的。

雖然微光能收集由于行業、政策等諸多原因發展緩慢，但現在已經得到了各行各業的關注和認可。我相信，這項技術必將在未來促進物聯網產業的快速發展。飛英思特作為行業領先的無源技術企業，也將依托其在微光能收集等微能收集方面的技術領先地位，為促進雙碳政策和可持續的物聯網生態創造巨大價值。