Projektbeschreibung
Festkörperbeleuchtung und Solarenergie: geringerer Widerstand, gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit
Elektronische Geräte erzeugen Wärme, die durch den Widerstand der Komponenten gegen den Stromfluss verursacht wird. Diese Wärme beeinträchtigt die Funktion des Geräts. Sie ist der Grund dafür, warum Ihr Computer mit einem Lüfter ausgestattet ist. Bei Bauelementen wie LEDs, Lasern und Solarzellen findet ein signifikanter Effizienzverlust statt, der eine große Herausforderung für den Beleuchtungs- und Solarenergiemarkt darstellt. Das EU-finanzierte Projekt ZeroR geht dieses Problem an, indem es den sogenannten aktiven Bereich von einer eher internen Position im Gerät auf die Geräteoberfläche verschiebt oder zumindest seinen Raum begrenzt, um die sich auf die Gerätefunktion auswirkenden Wärmeeffekte zu minimieren. Dieser Erfolg wird die Wettbewerbsfähigkeit Europas in den Bereichen Festkörperbeleuchtung und Solarenergiegewinnung stärken.
Ziel
Joule heating due to electrical resistance associated with current spreading in semiconductors is a significant loss mechanism in modern state-of-the-art high power light emitting diodes (LEDs) and high concentration solar cells. These losses can account for up to 10-30 % of the device power consumption under high power conditions, and thereby dramatically reduce the efficiency of solar energy harvesting and general lighting, whose efficiencies – apart from the resistive losses – are gradually closing in on their theoretical limits. In ZeroR we make use of a conceptually simple but functionally dramatic modification to the previous buried active region (AR) devices, like LEDs, lasers and solar cells, by relocating the AR to outside the pn-junction, allowing e.g. locating the AR on the device surface – or locating all the contact structures fully on one side of the active region, eventually enabling a fully scalable and essentially resistance free structures. We analyze the commercial prospects of the technology and show that it provides new freedom for high power semiconductor device design. The main goal of ZeroR is to facilitate further commercial development of the concept and to demonstrate the elimination of resistive losses in industrially relevant LED and solar cell prototypes using gallium nitride and gallium arsenide based compound semiconductor material systems. If successful, this approach can substantially increase the device efficiency at selected high power operating conditions and substantially expedite the ongoing solid state lighting revolution and market penetration, also providing more efficient new solutions for solar energy harvesting and selected other applications.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-PoC
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02150 Espoo
Finnland