经过几十年的努力，消费电子产品公司正在推出一种可模仿植物光合作用的太阳能技术。它可以让电子设备在室内充电，在某些情况下，电池就完全用不上了。
这项新的采光技术完全不同于屋顶和太阳能发电站的晶体硅电池板，也不同于以前常见的太阳能计算器上的非晶硅电池。新技术基于化学家在 1960 年代首次探索的原理，并在 1980 年代转化为可使用的太阳能电池。如今，这些能量十足的电池不仅能满足消费应用的需求，还达到了主流应用所需的制造规模。
现在，Ambient Photonics、Exeger 等公司都在供应这种“染料敏化太阳能电池”。这样的电池重量轻、可弯曲，常见材料经过造价低廉的印刷工艺便可制成。夏普（Sharp）也在研究染料敏化太阳能电池，不过其电池不能弯曲，而且产自制造液晶板的设备。
今年，在拉斯维加斯举行的全球最大消费电子展 CES 上，耳机、耳机盒、对讲机式耳机、键盘、鼠标和电视遥控器上都出现了这种轻薄、可弯曲的电池。未来，这些太阳能电池很可能会出现在众多应用中，包括门锁、电子货架标签等，并且最终出现在数百万甚至数十亿的联网传感器上，成为“物联网”的一部分。
在过去，靠太阳能供电的小型设备大多像是一种噱头，其原因很简单：传统的硅太阳能电池虽然能很好地将阳光转化为电能，却不善于将室内光转化为电能。英国纽卡斯尔大学的化学教授 Marina Freitag 认为，在很多人的记忆里，那些计算器上的太阳能电池只能将照射光源的百分之几转化为电能。
Exeger 出品的 Powerfoyle 太阳能电池可采集室内外光线，并首次运用在自行车头盔、遥控器、耳机和物联网设备等小型设备上。
新型染料敏化太阳能电池的工作方式与传统的硅太阳能电池截然不同。它们采集能量的方式类似于植物，因此几乎可以利用从任何角度照射到它们的光。Freitag 已经通过这些电池实现了高达 38% 的室内光转换率，创下了该技术的最高纪录。
这意味着，每平方英寸的电池所收集的能量，是便携式计算器中原有硅基电池的 10 倍以上。
即便在光线不太明亮的房间里，染料敏化太阳能电池也能捕捉并转换大量能量，这在能量收集技术领域是史无前例的。不同技术在互相竞争，也在某些情况下进行互补，这其中就包括试图从无线电波、振动和微小温差中获取能量，进而为传感器和其他设备供能的系统。
新一代太阳能小型设备的另一大关键之处在于，工程师在提高消费电子产品的用电效率方面做得越来越好。比方说，现在就再也不用从墙上的插座为耳机充电了。
斯德哥尔摩公司 Urbanista 生产的第二代“Los Angeles”耳机和“Phoenix”耳塞，就是其中的案例。这些耳机将于今年晚些时候上市，均使用 Exeger 生产的 Powerfoyle 太阳能电池，以便利用室内外光线充电。而这，不仅仅是延长电池寿命的一种噱头。根据设备使用程度，有人说根本不需要用墙上的插座给设备充电。（在搭配使用的应用程序上，人们可以看到设备的电量，还能看到放在窗台、台灯下或戴在头顶上时的充电速度。）
斯德哥尔摩公司 Urbanista 出品的“Los Angeles”耳机能利用室内外光源进行充电。
Urbanista 的产品总监 Mårten Sahlén 表示，要做到这一点，就必须提高这些设备每个部件的效率。耳机外壳上的太阳能电池板和耳机本身之间的能量损耗，已经被改进得比较成熟了。（在每个电气系统中，电子传递时都会损失一些能量。）第二代耳机也采用了更省电的蓝牙芯片进行连接。
Urbanista 的设备和 3M 的同类产品（3M 正在推出一款对讲机式耳机，也使用了 Exeger 的太阳能电池）依然内置了可充电式电池。但对于某些设备来说，加入新一代太阳能电池意味着电池使用的终结。
例如，Universal Electronics 的“Eterna”遥控器就使用了 Ambient Photonics 公司的电池和小型“超级电容器”——后者比电池更便宜、更轻盈，所需材料也更少。
近期，Ambient Photonics 公司还宣布与 Google 合作在 2024 年推出新设备。Google 目前尚未透露这些设备的详情，但遥控器应该是合乎逻辑的首选产品。
遥控器经常被遗忘在沙发垫里，而且通常被放置在光线昏暗的房间里，因此似乎是大家最不愿意用太阳能充电的小型设备。为物联网和其他设备制造低功耗芯片的公司 ONiO 的首席执行官 Kjetil Meisal 称，对于老旧太阳能电池技术确实如此，但新式太阳能电池技术可以捕获更多能量，只需几秒钟光照，遥控器就能“起死回生”。他还补充说，这一发展的关键之处，就是使用了类似 ONiO 这样的超低功耗芯片。
将 Ambient Photonics 的太阳能电池安装到自动测试机上。
Meisal 的公司正在与 Exeger 合作生产遥控器等设备，它们将与 Ambient Photonics 生产的太阳能电池产品展开竞争。电子巨头夏普也在今年的消费电子展上展示了旗下的太阳能遥控器，同时该公司的发言人表示，公司后期可能会推出带有这种电池的其他小型设备。
但遗憾的是，当人们一听到太阳能电子产品——比如为手机充电——就会觉得这种方式并不现实。手机本质上是随身携带的耗电量巨大的超级计算机，起码会通过六种不同的协议进行无线通信，而且显示屏非常亮，才能让人在阳光下也看得清楚。即便有了这项新技术，如果只靠室内光线为普通的智能手机供能，也需要和桌子一样大的太阳能电池板。
再也不用翻转苹果的妙控鼠标（Magic Mouse）来充电了，或是不必再担心无线键盘或耳塞在工作时没电了，这样的愿景听起来挺吸引人的。然而，高效能室内太阳能电池真正的变革性应用很可能出现在人们现在不太使用的设备上，因为给它们充电挺麻烦的。
除了传感器和执行器之外，采用更多智能家居设备的一大障碍也在于，它们都需要直接供电，或需要更换电池。
以酒店房门的电子锁或同类居家产品为例，它们大多装有电池，需要定期更换。Ambient Photonics 的首席执行官 Bates Marshall 表示，那些不频繁使用且整天暴露在光线下的物品，才是应用染料敏化太阳能电池的完美案例。
所以不妨想象一下这样的场景：当你想在房间里增加一个新的电灯开关时，在过去可能需要让电工在墙上打孔，并将新电线接驳到开关盒上，然后再安装开关。但在未来，符合新无线通信标准、与设备相连的太阳能开关可被随心所欲地安装在家中的任何房间，只需用可移除的黏合剂就能把它们固定在墙上。
如果将这一构想与你所能想象的工业及商用场景里的各种传感器和开关相结合，你就会发现，一块毫不起眼的室内太阳能电池将释放出多大的潜能。
