Nyt termoelektrisk nanoantennedesign til brug ved høst af solenergi

I en artikel offentliggjort i SPIE Journal of Nanophotonics (JNP), forskere fra et samarbejde mellem tre laboratorier i Mexico demonstrerer en innovativ nanoenhed til høst af solenergi. Papiret, "Termoelektrisk effektivitetsoptimering af nanoantenner til høst af solenergi, " rapporterer, at evolutive dipole nanoantenner (EDN'er) genererer en termoelektrisk spænding tre gange større end den klassiske dipole nanoantenne (CDN).

Opfangning af synlig og infrarød stråling ved hjælp af nanoenheder er et væsentligt aspekt ved opsamling af solenergi:solceller og solpaneler er almindelige enheder, der bruger nanoantenner, som forbinder elektromagnetisk stråling til specifikke optiske felter. EDN-antennen kan være nyttig på mange områder, hvor der er behov for høj termoelektrisk effektivitet fra energihøst til applikationer på tværs af rumfartsindustrien.

"Avisen rapporterer om et nyt design og demonstration af en nanoantenne til effektiv termoelektrisk energihøst, " siger professor Ibrahim Abdulhalim, JNP associeret redaktør, SPIE Fellow og professor i Elektrooptik- og Fotonikafdelingen ved Ben-Gurion University of the Negev. "De demonstrerede termoelektrisk spænding tre gange større end en klassisk antenne. Denne type antenne kan være nyttig på mange områder fra høst af energi fra spildvarme, i sensing og solvarmeenergihøst."

Nanoantennerne er bimetalliske, ved hjælp af nikkel og platin, og blev fremstillet ved hjælp af e-beam litografi. Nanoantennedesignet blev optimeret ved hjælp af simuleringer for at bestemme afstanden mellem elementerne. Ved at sammenligne deres termoelektriske spænding med den klassiske dipol nanoantenne, EDN'erne var 1,3 gange mere effektive. Karakteriseringen blev udført ved hjælp af en solsimulator, der analyserede I-V-kurverne. Resultaterne indikerer, at EDN nanoantennearrays ville være gode kandidater til høst af spildvarmeenergi.