Nanoelektronik er nøglen til fremskridt inden for vedvarende energi

Nanoskalateknologi ser lovende ud som en væsentlig bidragyder til fremskridt, der er nødvendige for at opfylde potentialet i nye kilder til ren, vedvarende energi.

Fremskridt inden for det forholdsvis nye område af nanoelektronik i særdeleshed kunne være grundlaget for nye fremstillingsprocesser og enheder til at gøre vedvarende energisystemer og teknologier mere effektive og omkostningseffektive.

Stephen Goodnick vil fokusere på, hvad fremskridt i nanoelektronik kan gøre for at hjælpe med at skubbe ydeevnen af ​​solenergisystemer til næste niveau i sit foredrag på 2014 årsmøde i American Association for the Advancement of Science (AAAS) 13.-17. februar i Chicago .

Hans præsentation vil lede en session den 16. februar, med titlen "Nanoelectronics for Renewable Energy:How Nanoscale Innovations Address Global Needs."

Goodnick er professor ved School of Electrical, Computer- og energiteknik, en af ​​Arizona State Universitys Ira A. Fulton Schools of Engineering.

Med titlen "Vejer til næste generations solcelleanlæg, "Goodnicks præsentation vil se på, hvordan innovationer drevet af nanoelektronikforskning kan gøre det muligt for fotovoltaisk teknologi at forbedre vores evne til at omdanne sollys og varme til elektrisk energi markant.

Han vil specifikt dykke ned i, hvordan nye typer af nanostruktur-baserede enheder kan gøre det muligt at producere fotovoltaiske solceller, der opnår bedre energikonverteringseffektivitet.

Goodnick forklarer, at nøglen ligger i de forskellige egenskaber, egenskaber og opførsel af materialer på nanoskala.

En nanometer er en milliarddel af en meter (en meter er lidt mere end 39 tommer lang). Omkring 100, 000 nanometer svarer til samme tykkelse som et typisk ark papir.

I den lille skala, silicium og andre materialer, der bruges til at fremstille solceller, kan fungere på måder, der øger effektiviteten af ​​enheder til at producere energi, siger Goodnick.

"Med brugen af ​​nanopartikler, lavet til nanostrukturer, vi kunne, for eksempel, forbedre optisk indsamling, gør det muligt for systemer at fange mere lys til omdannelse til elektrisk strøm, " han siger.

"Ved brug af nanomaterialer, vi kunne gøre solceller endnu tyndere, men stadig mere effektive, og vi kunne øge kapaciteten af ​​energilagringsenheder, " han siger.

Sådanne fremskridt vil afhænge af videnskabens og ingeniørforskningens succes med at overvinde de nuværende høje produktionsomkostninger og nogle tekniske udfordringer. Men Goodnick siger, at han er overbevist om, at nanoteknologiske fremskridt "vil blive store faktorer i fremtidens energi."

Goodnicks foredrag er en del af en AAAS-konferencesession, der også vil indeholde yderligere præsentationer om aspekter af nanoelektronik og vedvarende energi af fire andre videnskabsmænd og ingeniører, som vil slutte sig til Goodnick i et forskningssamarbejde, der begynder i juli på Institute for Advanced Study ved det tekniske universitet i München i Tyskland.

Goodnick er blevet tildelt det tyske universitets Hans Fischer Senior Fellowship, hvilket vil gøre det muligt for ham at bruge seks måneder på at forske på instituttet i år. Fellowship-prisen gives til ingeniører og videnskabsmænd, der udfører innovativt arbejde inden for områder af interesse for instituttet.