La luce a bassa energia, nota anche come luce a lunghezza d'onda lunga o luce a infrarossi (IR), ha un'ampia gamma di applicazioni, tra cui la visione notturna, l'imaging medico e il rilevamento termico. Tuttavia, i materiali utilizzati per convertire la luce a basso consumo energetico in energia utilizzabile, come le celle solari, sono spesso inefficienti. Questo perché la luce a bassa energia ha una lunga lunghezza d’onda e una bassa energia fotonica, il che rende difficile l’assorbimento e la conversione in energia elettrica.
Riciclo della luce a basso consumo energetico
Un modo per migliorare l’efficienza della conversione della luce a basso consumo energetico è riciclarla, il che significa convertirla in una forma di energia più utile. Ciò può essere fatto utilizzando un materiale che abbia un coefficiente di assorbimento più elevato per la luce a bassa energia e un'energia di gap di banda inferiore. Utilizzando un materiale con un coefficiente di assorbimento più elevato, una maggiore quantità di luce a bassa energia verrà assorbita e convertita in energia elettrica. Utilizzando un materiale con un'energia di gap di banda inferiore, l'energia elettrica verrà estratta più facilmente dal materiale.
Nuovo design per materiali di conversione altamente efficienti
I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato un nuovo design per materiali di conversione altamente efficienti in grado di riciclare la luce a basso consumo energetico. Il nuovo design utilizza una combinazione di due materiali:un semiconduttore e un metallo. Il semiconduttore è responsabile dell'assorbimento della luce a bassa energia, mentre il metallo è responsabile dell'estrazione dell'energia elettrica dal semiconduttore.
I ricercatori hanno testato il nuovo design utilizzando una varietà di fonti luminose a basso consumo energetico, tra cui la luce solare, la luce lunare e il calore corporeo. I risultati hanno mostrato che il nuovo design è stato in grado di convertire fino all’80% della luce a basso consumo energetico in energia elettrica, il che rappresenta un miglioramento significativo rispetto all’efficienza dei materiali di conversione della luce a basso consumo energetico esistenti.
Applicazioni del nuovo design
Il nuovo design per materiali di conversione altamente efficienti ha una vasta gamma di potenziali applicazioni, tra cui:
* Celle solari: Il nuovo design potrebbe essere utilizzato per creare celle solari più efficienti nel convertire la luce solare in energia elettrica. Ciò potrebbe contribuire a ridurre il costo dell’energia solare e renderla un’opzione più praticabile per la generazione di energia rinnovabile.
* Immagine termica: Il nuovo design potrebbe essere utilizzato per creare termocamere più sensibili e con un campo visivo più ampio. Ciò potrebbe contribuire a migliorare la sicurezza dei vigili del fuoco, degli agenti di polizia e degli altri soccorritori.
* Visione notturna: Il nuovo design potrebbe essere utilizzato per creare occhiali per la visione notturna più potenti e con una portata più lunga. Ciò potrebbe aiutare a migliorare la capacità di soldati, agenti delle forze dell’ordine e altri professionisti di vedere in condizioni di scarsa illuminazione.
Conclusione
Il nuovo design per materiali di conversione altamente efficienti sviluppato dai ricercatori del MIT ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui utilizziamo la luce a basso consumo energetico. Ciò potrebbe portare a un’ampia gamma di nuove applicazioni, dalle celle solari più efficienti alle termocamere più sensibili.
