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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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PlAsmon InduceD hot Electron extraction with doped semiconductors for Infrared solAr energy

Projektbeschreibung

Wie Infrarotlicht effizienter in Energie umgewandelt wird

Fast die Hälfte der Sonnenenergie, welche die Erdoberfläche erreicht, entfällt auf das Infrarotlicht. Jedoch passieren die Infrarotstrahlen der Sonne normalerweise direkt die photovoltaischen Materialien, aus denen Solarzellen bestehen. Das EU-finanzierte Projekt PAIDEIA verfolgt nun das Ziel, die Umwandlung der Sonnenenergie des Infrarotanteils des Spektrums zu verbessern. Zu diesem Zweck werden dotierte Halbleiternanokristalle eingesetzt, die eine abstimmbare plasmonische Reaktion im Bereich von 800 bis 4 000 nm aufweisen. Es werden drei verschiedene Architekturen getestet, um ein hocheffizientes Solarzellenbauelement herzustellen. Letzten Endes plant das Projekt die Entwicklung einer Tandem-Solarzelle, in der die regulären Wirkungsgrade einer kommerziellen Siliziumsolarzelle mit dem neu zu entwickelnden Bauelement kombiniert werden. Ziel ist ein Gesamtwirkungsgrad der Solarenergieumwandlung in Höhe von 30 %.

Ziel

Earth is inhabited by an energy hungry human society. The Sun, with a global radiation at the ground level of more than 1 kW/m^2, is our largest source of energy. However, 45% of the total radiation is in the near infrared (NIR) and is not absorbed by most photovoltaic materials.
PAIDEIA focuses on two main advantages aiming to enhance the capacity of solar energy conversion:
i) plasmon assisted hot carriers extraction from NIR plasmonic materials;
ii) linewidth narrowing in plasmonic nanoparticle films that enhances the lifetime of hot carriers and, thus, boosts the efficiency of light driven carrier extraction.
Instead of metals, which operate mostly in the visible region, we will make use of doped semiconductor nanocrystals (DSNCs) as hot electron extraction materials possessing a plasmonic response tunable in the range 800 nm – 4000 nm. Three different innovative architectures will be used for improved device performance: i) improved Schottky junctions (DSNC/wide band gap semiconductor nanocomposites); ii) ultrathin devices (DSNCs/2D quantum materials); iii) maximized interface DSNC/semiconductor bulk hetero-Schottky junctions.
By combining both concepts in advanced architectures we aim to produce a solar cell device that functions in the NIR with efficiencies of up to 10%. A tandem solar cell that combines the conventional power conversion efficiency, up to ~1100 nm, of a commercial Si solar cell (~20%) with the new PAIDEIA based device is expected to reach a total power conversion efficiency of 30% by extending the width of wavelengths that are converted to the full spectral range delivered by the Sun. PAIDEIA has a deeply fundamental character impacting several areas in the field of nanophysics, nanochemistry and materials processing and, at the same time, having a high impact on the study of solar energy conversion. Finally, PAIDEIA will provide answers to the fundamental questions regarding the physical behaviour of plasmonic/semiconductor interfaces.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-COG - Consolidator Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

POLITECNICO DI TORINO
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 519 000,00
Adresse
CORSO DUCA DEGLI ABRUZZI 24
10129 Torino
Italien

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Region
Nord-Ovest Piemonte Torino
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 519 000,00

Begünstigte (2)

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