Descripción del proyecto
La tecnología solar de nanocables podría alimentar dispositivos inteligentes
El número de sensores del internet de las cosas crecerá a un ritmo sin precedentes. Como la mayoría de ellos estarán conectados de forma inalámbrica, se necesitan formas de energía inteligentes, eficientes y de bajo coste para alimentarlos. En el proyecto GuidedNW-PV, financiado con fondos europeos, se está aprovechando el potencial de los nanocables semiconductores de tipo núcleo-cubierta, que son estructuras perfectas para lograr unas células fotovoltaicas miniaturizadas eficientes. Los investigadores ya han integrado varias células fotovoltaicas en serie utilizando redes de nanohilos altamente ordenadas en un plano, lo que multiplica su tensión de circuito abierto hasta prácticamente cualquier valor deseado. Ahora, el equipo del proyecto pretende desarrollar un prototipo de célula fotovoltaica de alto voltaje basada en estas redes de nanohilos e integrar un microsistema de trabajo en el mismo chip.
Objetivo
The Internet of Things (IoT) relies on billions of autonomous miniaturized sensor nodes deployed over the environment, homes, offices, and our own clothes and bodies. Powering these sensors creates a huge and urgent demand for smaller devices capable of harvesting energy from the environment and supplying the required power characteristics. Photovoltaic (PV) cells are attractive sources of renewable energy in illuminated environments, but their output voltage is limited to a few volts, whereas MEMS sensors often require higher voltages to operate. Such voltages can only be achieved by connecting several PV cells in series, or using large converters, two solutions that are prohibitive in terms of size and weight. Core-shell semiconductor nanowires (NWs) are ideal structures for efficient miniaturized PV cells, but lack of control in their assembly has prevented their integration in series.
Using the guided growth approach developed in our ERC Advanced project, we have succeeded to produce highly ordered planar arrays of NWs with exquisite structural control, which enabled us to create efficient PV cells and integrate them in series to multiply their open-circuit voltage to virtually any desired value. This power supply is expected to outperform all existing miniature power sources for the IoT by orders of magnitude. The aim of this PoC is to develop a prototype of a CMOS/MEMS-compatible high-voltage micro-PV cell based on series-connected core-shell NW arrays, and demonstrate its on-chip integration with a working microsystem.
This demonstration will set the path to commercialization for various applications, including but not limited to IoT. A strong added value is expected for microelectronics manufacturers, who can integrate PV cells together with MEMS sensors on the same chip, thus gaining size advantage. We will prepare a commercialization strategy and carry out IPR considerations in order to obtain strong IP position in this immensely growing market.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-POC - Proof of Concept GrantInstitución de acogida
7610001 Rehovot
Israel