Descrizione del progetto
Migliorare l’efficienza della conversione della luce infrarossa in energia
La luce a infrarossi rappresenta circa metà dell’energia solare che raggiunge la superficie terrestre. Tuttavia, i raggi solari infrarossi passano solitamente attraverso i materiali fotovoltaici che compongono le celle solari. Il progetto PAIDEIA, finanziato dall’UE, si propone di migliorare la conversione dell’energia solare nella parte infrarossa dello spettro. A tal fine, impiegherà nanocristalli a semiconduttore drogati che possiedono una risposta plasmonica regolabile nell’intervallo di 800-4 000 nm. Saranno testate tre diverse architetture per produrre un dispositivo a cella solare altamente efficiente. Infine, il progetto intende sviluppare una cella solare tandem che combini l’efficienza della regolare conversione di energia di una cella solare commerciale in silicio con il nuovo dispositivo che si propone di creare, mirando a un’efficienza di conversione totale dell’energia solare del 30 %.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- ingegneria e tecnologia nanotecnologia nanomateriali nanocristalli
- scienze naturali scienze fisiche elettromagnetismo ed elettronica semiconduttività
- ingegneria e tecnologia ingegneria dei materiali nanocompositi
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2018-COG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
10129 Torino
Italia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.