Description du projet
Des cathodes froides pour transformer les rayons infrarouges du soleil en électricité
Le développement d’un générateur thermoïonique à cathode froide peut favoriser la production d’énergie durable. Ce composant joue un rôle clé dans les nouveaux dispositifs hybrides photovoltaïques/thermoélectriques (PV/TE) et offre des performances supérieures à celles de la cellule solaire et du générateur thermoélectrique. Au lieu d’être portée à des températures extrêmement élevées, la cathode froide émet des électrons chauds grâce à l’absorption de photons infrarouges (IR) dans la région inutilisée du spectre solaire, en dessous de la bande interdite de la cellule PV. Les photons IR envoient des plasmons sur une cathode métallique nanostructurée qui, après la phase de relaxation, génèrent un photocourant. En fusionnant des activités issues de la physique, de la chimie, de la science des matériaux et de la technologie des dispositifs, le projet PLASMIONICO, financé par l’UE, étudiera la chaîne de valeur ajoutée, des études fondamentales des matériaux pour la génération d’électrons chauds jusqu’à un dispositif de preuve de concept.
Objectif
"PLASMIONICO is an innovative proposal aiming at advancing sustainable energy production by developing a ""cold-cathode"" thermionic generator as key component of novel photovoltaic/thermoelectric (PV/TE) hybrid devices to outperform the solar cell and thermoelectric generator working separately. The cold cathode, instead of being brought to extremely high temperatures, produces the emission of electrons by the absorption of infrared (IR) photons in the unused region of the solar spectrum below the PV cell bandgap. The IR photons will launch plasmons at a nanostructured metallic cathode, which upon relaxation will generate a photocurrent. A great advantage is that plasmon-resonance driven thermionic emission is not restricted to a particular class of materials, working for Si-based devices as well as for organic (soft and flexible) materials, since the cathode temperature is that of a working solar cell. Research activities will span the whole added-value chain from fundamental studies of materials for thermionic generation, including the optimization of plasmonic nanostructures, reaching higher TRLs by realization of a thermionic demonstrator. PLASMIONICO would contribute to the current energy challenge, a priority in both the EU and ICMAB-CSIC research agendas. The proposal possesses high interdisciplinary character by merging activities in physics, chemistry, materials science and device technology, which together with the unique network of international partners will contribute to boost the track records and develop the career of the applicant."
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
28006 Madrid
Espagne