Opis projektu
Nowe mody elektromagnetyczne zwiększają sprawność luminescencyjnego koncentratora słonecznego
Zwiększenie powierzchni, na której zbieramy promienie słoneczne w celu wytwarzania energii elektrycznej, mogłoby znacznie zwiększyć nasze możliwości produkcji energii. Luminescencyjne koncentratory słoneczne (LSC) to przezroczyste arkusze szkła lub plastiku z wbudowanymi materiałami luminescencyjnymi, które pochłaniają światło, a następnie fluoryzują, tworząc poświatę, która rozprzestrzenia się na krawędzie LSC do ogniw słonecznych. Połączenie niedrogiego materiału zbierającego o dużej powierzchni i drogiej technologii ogniw słonecznych o małej powierzchni ma ogromny potencjał, jednak straty powodowane przez falowody ograniczają ich wielkość do kilku centymetrów. W ramach finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu HyMoCo powstanie nowy falowód wykorzystujący tak zwane hybrydowe tryby węzłowe o wyjątkowo niskich stratach falowodu, aby zapewnić niezrównaną sprawność, wielkość i koszty rozwiązania.
Cel
The meaning of solar energy for future decentralized power supply will largely depend on both efficiency and cost of solar to electrical power conversion. All kinds of conversion strategies including photovoltaics, concentrated solar power, solar to fuel and others would benefit from efficiently collecting solar power on large areas. For this reason luminescent solar concentrators have been developed for over thirty years, but due to waveguide losses their maximum size is still limited to a few centimeters.
The proposed project suggests the exploitation of a new type of electromagnetic waveguide in order to realize passive planar concentrators of unsurpassed collection efficiency, size, concentration, lifetime and costs.
A dielectric TE1-mode shows a node, a position in the waveguide where no intensity is found. A thin film placed in this node remains largely “invisible” for the propagating mode. Such dielectric node modes (DNMs) have been investigated by the applicant in previous work, but only recently a silver island film (SIF) was for the first time placed in such a node. The resulting extremely low waveguide losses cannot be explained by our current understanding of waveguide modes and hint to a hybridization between the SIF-bound long-range surface plasmon polaritons (LRSPPs) and the DNMs into what we call hybrid node modes (HNMs).
The SIFs strongly interact with incident light. An appropriate nanopatterning of SIFs enables efficient excitation of low-loss HNMs modes collecting solar power over square meters and concentrating it. To achieve this goal new technological methods are used that enable patterning on the nanometer scale and low cost roll-to-roll processing at the same time. New measurement techniques and numerical simulation tools will be developed to investigate the HNMs – a novel kind of electromagnetic modes – and their exploitation in the passive solar concentrators.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwaenergia odnawialnaenergia słoneczna
- inżynieria i technologiainżynieria materiałowapowłoki
- inżynieria i technologiananotechnologiananomateriałymateriały nanostrukturalne o silnym rozdrobnieniu
- nauki przyrodniczeinformatykaoprogramowanieaplikacje komputeroweoprogramowanie symulacyjne
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykafizyka laserów
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
42119 Wuppertal
Niemcy