Metamaterial soll bessere Solarzellen ermöglichen

Metamaterial soll bessere Solarzellen ermöglichen

Licht soll neu entwickeltes Material so passieren wie Luft

Ein in den USA entwickeltes Metamaterial soll die Effizienz von Solarzellen erhöhen: Es ermöglicht, das Licht sehr genau zu brechen. Würden Solarzellen damit beschichtet, würde es verhindern, dass auftreffendes Licht reflektiert wird. So könnte sich der Wirkungsgrad der Zelle verbessern.

Anzeige

Ein Team von Wissenschaftlern am California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena hat ein Metamaterial entwickelt, dessen Struktur Licht mit einem negativen Brechungsindex (Negative-Index Metamaterial, NIM) bricht. Das soll bessere Solarzellen ermöglichen.

Wellenleiter in Metallschicht

Das Metamaterial besteht aus einer mehrere hundert Nanometer dicken Metallschicht, die mit gekoppelten plasmonischen Wellenleitern durchsetzt ist, schreiben die Wissenschaftler um Harry Atwater in der britischen Fachzeitschrift Nature Materials. Das sind runde Hohlräume, in deren Innerem ein dünner Draht aus dem gleichen Metall, in diesem Fall Silber, verläuft. Der Raum um den Draht ist mit einem zweiten Material aufgefüllt.

  • Querschnitt durch das Metamaterial (Grafik: Caltech/Stanley Burgos)
Querschnitt durch das Metamaterial (Grafik: Caltech/Stanley Burgos)

Je nach Größe dieser Strukturen lässt sich die Brechung des Lichts beeinflussen - und zwar sowohl das Spektrum, das gebrochen wird, als auch der Winkel. Vorteil dieses Materials sei, erklären die Wissenschaftler, dass das Metamaterial das Licht unabhängig vom Einfallwinkel und von der Polarisation bricht. Das von den kalifornischen Forschern konstruierte Metamaterial bricht das blaue Spektrum des Lichts und ist ihren Angaben zufolge damit das erste NIM, das im sichtbaren Spektrum wirkt.

Wie durch Luft

Ziel sei, ein Material herzustellen, das den gleichen Brechungsindex wie Luft hat, durch das das Licht also hindurchgeht wie durch Luft, sagte Atwater dem US-Wissenschaftsmagazin Technology Review. Normalerweise wird Licht gebrochen, wenn es von einem Medium in ein anderes wechselt, weshalb ein gerader Gegenstand, der ins Wasser gehalten wird, gebogen erscheint. Dann sollen Solarzellen mit diesem Metamaterial beschichtet werden. Eine Solarzelle mit dem gleichen Brechungsindex wie Luft würde demnach kein Licht reflektieren, sondern alles nutzen können.

Das Problem ist jedoch noch die Lichtdurchlässigkeit: Nur 40 Prozent des einfallenden Lichts geht durch die Strukturen. Ziel sei, so Atwater, das Material so weiterzuentwickeln, dass sich dieser Anteil auf 90 Prozent erhöhe und das Metamaterial als Beschichtung von Solarzellen sinnvoll eingesetzt werden könne.

Metamaterialien sind Stoffe, die auf Grund ihrer Struktur elektromagnetische Wellen auf eine Art und Weise beeinflussen, die in der Natur nicht vorkommt. Unter anderem sollen sie die Entwicklung von Tarnkappen, die unsichtbar machen, ermöglichen.


grueni 30. Apr 2010

Genau das ist eine Frage, die sich so einfach nicht beantworten lässt wie sich das...

GUEST 29. Apr 2010

Danke für die Info!

testuser_original 29. Apr 2010

Also der Unterschied zwischen 1 und 1.000292 ist nun wirklich vernachlässigbar. Die...

Kommentieren



Anzeige

  1. IT Architekt (m/w)
    Vanderlande Industries GmbH, Dortmund
  2. System-Administrator/-in mit Schwerpunkt Linux
    HDPnet GmbH, Heidelberg
  3. Softwareentwickler/-in Java
    Astos Solutions GmbH, Stuttgart-Vaihingen
  4. Spezialist Testdaten-Management und Datenmigration (m/w)
    imbus AG, Hofheim (bei Frankfurt a.M.), Köln und München

 

Detailsuche


Blu-ray-Angebote
  1. VORBESTELLBAR: Der Hobbit: Die Schlacht der fünf Heere [3D Blu-ray]
    29,99€ mit Vorbesteller-Preisgarantie
  2. 4 Blu-rays für 30 EUR
    (u. a. Django Unchained, Rush, Das erstaunliche Leben des Walter Mitty,
  3. 3 Blu-rays für 15 EUR
    (u. a. Wicked Blood, Little Big Soldier, McCanick, Empire)

 

Weitere Angebote


Folgen Sie uns
       


  1. Online-Votings

    Sichere Verfahren frühestens in Jahrzehnten verfügbar

  2. Rocket Kitten

    Die Geschichte einer Malware-Analyse

  3. Sony-Hack

    Nordkorea war wieder stundenlang offline

  4. Cyberwaffe

    Attacke auf EU-Kommission wohl mit NSA- und GCHQ-Tool Regin

  5. Wordpress-Lücke

    ISC warnt frühere Besucher seiner Webseite vor Malware

  6. Sicherheitssysteme gehackt

    Passwörter ausspähen mit der Selfie-Kamera

  7. Speedball 2 Brutal Deluxe (1990)

    Schmerzen und ein Eis, bitte

  8. C-Programmierung

    Schutz für Code Pointer

  9. Imsi-Catcher

    Android-App erkennt Angriffe und Sicherheit des Netzes

  10. Biometrie

    Mit der Kamera Merkels Fingerabdruck hacken



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Lehrreiche Geschenke: Stille Nacht, Bastelnacht
Lehrreiche Geschenke
Stille Nacht, Bastelnacht
  1. Arduino Mit der Kraft der zwei Herzen
  2. Per FPGA Hardwarebasierter Zork-Interpreter
  3. Spark Photon Kleines und günstiges ARM-Board mit WLAN

Circuitscribe ausprobiert: Stromkreise malen für Teenies
Circuitscribe ausprobiert
Stromkreise malen für Teenies
  1. Arduino Vorgehen gegen unlizenzierte Nachahmer
  2. Arduino Neue Details zum 3D-Drucker Materia 101
  3. Microduino Kleine Bastlerboards zum Stapeln

ROM-Ecke: Pac Man ROM - Android gibt alles
ROM-Ecke
Pac Man ROM - Android gibt alles
  1. ROM-Ecke Slimkat - viele Einstellungen und viel Schwarz

    •  / 
    Zum Artikel