Curve I-V:(a) CDN - Ni-Pt, corrente in funzione della tensione (linea nera) e il potenziale elettrico in funzione della tensione 225 (linea blu). (b) EDN - Ni-Pt, la corrente in funzione della tensione (linea nera) e il potenziale elettrico in funzione della tensione (linea blu). Credito:Javier Mendez-Lozoya et al .
In un articolo pubblicato sullo SPIE Journal of Nanophotonics (JNP), i ricercatori di una collaborazione di tre laboratori in Messico dimostrano un nanodispositivo innovativo per la raccolta dell'energia solare. La carta, "Ottimizzazione dell'efficienza termoelettrica delle nanoantenne per la raccolta di energia solare, " riporta che le nanoantenne a dipolo evolutivo (EDN) generano una tensione termoelettrica tre volte maggiore della classica nanoantenna a dipolo (CDN).
La cattura della radiazione visibile e infrarossa mediante nanodispositivi è un aspetto essenziale della raccolta dell'energia solare:le celle solari e i pannelli solari sono dispositivi comuni che utilizzano nanoantenne, che collegano la radiazione elettromagnetica a specifici campi ottici. L'antenna EDN può essere utile in molte aree in cui è necessaria un'elevata efficienza termoelettrica, dalla raccolta di energia alle applicazioni nell'industria aerospaziale.
"Il documento riporta un nuovo design e la dimostrazione di una nanoantenna per un'efficiente raccolta di energia termoelettrica, "dice il professor Ibrahim Abdulhalim, Editore associato JNP, Fellow SPIE e professore nel dipartimento di ingegneria elettroottica e fotonica presso l'Università Ben-Gurion del Negev. "Hanno dimostrato una tensione termoelettrica tre volte più grande di un'antenna classica. Questo tipo di antenna può essere utile in molti campi dalla raccolta di energia dal calore di scarto, nel rilevamento e nella raccolta dell'energia solare termica."
Le nanoantenne sono bimetalliche, utilizzando nichel e platino, e sono stati fabbricati utilizzando la litografia a fascio elettronico. Il design della nanoantenna è stato ottimizzato utilizzando simulazioni per determinare la distanza tra gli elementi. Confrontando la loro tensione termoelettrica con la classica nanoantenna a dipolo, gli EDN erano 1,3 volte più efficienti. La caratterizzazione è stata effettuata utilizzando un simulatore solare analizzando le curve I-V. I risultati indicano che gli array di nanoantenna EDN sarebbero buoni candidati per la raccolta di energia termica di scarto.
