This thesis is based around the use of energy harvesting in systems, specifically for a Bluetooth Low Energy (BLE) mesh testbed. This BLE mesh is located in a well lit lab and is currently powered by mains electricity. Systems such as the BLE mesh are considered Internet of Things (IoT). The market for these systems is rapidly expanding and in turn so is the energy use. Many systems are powered by battery, and the need to replace a battery with an energy harvesting system has arisen. This thesis will explore the possibilities to power a node in this mesh and introduce a level of intelligence to allow the system to better predict available energy to harvest. The lab the BLE mesh is in is characterised for potential energy sources. Light is chosen to be an exceptional power source, from here a lux metre is created from a photovoltaic (PV) cell. This PV cell would function as both the power for the system and provide a method to measure the current light intensity. This would help add a layer of intelligence to the system to allow future systems to better understand how much energy is available. This idea can be implemented in other harvesters as well. / Denna avhandling är baserad på användningen av energiskördning i ett system, specifikt i en Bluetooth Low Energy (BLE)-mesh. Denna BLE-mesh befinner sig i ett väl upplyst labb och är för närvarande strömdrivet genom huvudström. System som BLE-mesh anses vara en del av Internet of Things (IoT). Marknaden för dessa system expanderar snabbt och därmed ökar också energiförbrukningen. Många system är batteridrivna och det har uppstått ett växande behov av att ersätta batteriet med ett energiskördsystem. Denna avhandling kommer att utforska möjligheterna att strömförsörja en nod i denna mesh och införa en intelligensnivå för att förbättra systemets möjlighet att förutspå energi som är tillgänglig för att skördas. Labbet där BLE-meshen befinner sig karakteriseras för potentiella energikällor. Ljus valdes som en exceptionell kraftkälla, och därifrån skapas en luxmeter från en fotovoltaisk (PV) cell. Denna PV-cell ska fungera både som strömkälla för systemet och utgöra en metod för att mäta nuvarande ljusintensitet. Detta skulle bidra till att lägga till ett skikt av intelligens i systemet för att göra det möjligt för framtida system att bättre förutspå tillgänglig skördbar energi. Denna idé kan även implementeras i andra energiskördsystem.

Addressing the urgent need for innovative energy solutions amidst increasing environmental concerns, the focus on photovoltaic solar cells is intensifying. Currently limited by the Shockley-Queisser limit, conventional silicon-based solar cells offer a maximum power conversion efficiency of 32%. This limitation has inspired exploration into alternative materials such as two-dimensional multi-junction heterogeneous structures, notably two-dimensional molybdenum disulfide (2D-MoS2). With a 1.86 eV bandgap and remarkable mechanical strength, 2D-MoS2 presents a potential for higher power conversion efficiency and flexibility, with an exceptional ability to accept doping atoms. This study uses the Vienna ab initio Simulation Package to predict the performance of alloyed 2D-MoS2. Transition metals are added into the structure, with specific pairs showing a promising ability to optimize the bandgap. Hybrid density functional theory methods are used to investigate the effects of alloying on the electronic structure and optical absorption. Niobium-technetium, zirconium-ruthenium, and yttrium-rhodium alloyed 2D-MoS2 show potential for greater light absorption under natural light. The bandgap is tunable between 0.51 eV and 2.13 eV through varying alloying elements and concentrations. All structures demonstrate satisfactory thermal stability. Consequently, this alloying strategy holds potential for next-generation solar cells, though experimental testing is needed. / Att adressera det brådskande behovet av innovativa energilösningar i ljuset av ökande miljöproblem, intensifieras fokus på fotovoltaiska solceller. För närvarande begränsade av Shockley-Queisser gränsen, erbjuder konventionella kiselbaserade solceller en maximal omvandlingseffektivitet på 32%. Denna begränsning har inspirerat till utforskning av alternativa material som tvådimensionella flerleds-heterogena strukturer, framför allt 2D-MoS2. Med ett bandgap på 1.86 eV och märkbar mekanisk styrka, presenterar 2D-MoS2 en potential för högre omvandlingseffektivitet och flexibilitet, med en exceptionell förmåga att acceptera dopningsatomer. Denna studie använder Vienna ab initio Simulation Package för att förutsäga prestanda hos legerad 2D-MoS2. Övergångsmetaller läggs till i strukturen, med specifika par som visar en lovande förmåga att optimera bandgapet. Hybrid densitetsfunktionell teori metoder används för att undersöka effekterna av legering på den elektroniska strukturen och optiska absorptionen. Niobium-teknecium, zirkonium-ruthenium och yttrium-rhodium legerade 2D-MoS2 visar potential för större ljusabsorption under naturligt ljus. Bandgapet kan justeras mellan 0.51 eV och 2.13 eV genom att variera legeringselement och koncentration. Alla strukturer demonstrerar tillfredsställande termisk stabilitet. Följaktligen håller denna legeringsstrategi potential för nästa generations solceller, även om experimentell testning behövs.