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. Informatikerin / Informatiker
    Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT, Sankt Augustin
  2. SAP Project Manager und Senior Berater / Consultant SAP Business Intelligence BI (m/w)
    cbs Corporate Business Solutions Unternehmensberatung GmbH, München
  3. Datenbank-Entwickler MS SQL Server / Oracle (m/w) Automatisierungssysteme für die Automobilentwicklung
    KRATZER AUTOMATION AG, Unterschleißheim (bei München)
  4. Product Manager Mobile Apps (m/w)
    Affinitas GmbH, Berlin

 

Detailsuche


Folgen Sie uns
       


  1. Apple

    Golden Master von OS X 10.10 Yosemite ist da

  2. Microsofts neues Betriebssystem

    Auf Windows 8 folgt Windows 10 mit Startmenü

  3. Akamai

    Deutschlands Datenrate liegt bei 8,9 MBit/s durchschnittlich

  4. Niedriger Schmelzpunkt

    3D-Drucken mit metallischer Tinte

  5. Tiger and Dragon II

    Netflix bietet ersten Kinofilm gleichzeitig zur Premiere

  6. Darkfield VR

    Kickstart für Dogfights mit Oculus Rift

  7. Neue Red-Tarife

    Vodafone bucht Datenvolumen automatisch nach

  8. Freies Betriebssystem

    FreeBSD-Kernel könnte in Debian Jessie entfallen

  9. Kontonummerncheck

    Netflix akzeptiert Kunden einiger Sparkassen nicht

  10. Mittelerde Mordors Schatten

    6 GByte VRAM für scharfe Ultra-Texturen notwendig



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Test Fifa 15: Mehr Emotionen, mehr Gesang, mehr Dreck
Test Fifa 15
Mehr Emotionen, mehr Gesang, mehr Dreck
  1. Fifa 15 angespielt Verbesserter Antritt bringt viele neue Tore
  2. EA-Pressekonferenz Shadow Realms und Merkels lange Nase
  3. EA Access Battlefield 4 und Fifa 14 im Abo

Deutsche Telekom: 300.000 von Umstellung auf VoIP oder Kündigung betroffen
Deutsche Telekom
300.000 von Umstellung auf VoIP oder Kündigung betroffen
  1. Deutsche Telekom Umstellung auf VoIP oder Kündigung
  2. Entlassungen Telekom verkleinert Online-Innovationsabteilung stark
  3. Mobile Encryption App angeschaut Telekom verschlüsselt Telefonie

Nicholas Carr: Automatisierung macht uns das Leben schwer
Nicholas Carr
Automatisierung macht uns das Leben schwer
  1. HP Proliant m400 Moonshot-Microserver mit 64-Bit-ARM-Prozessoren
  2. Entwicklung vorerst eingestellt Notebooks mit Touch-Displays sind nicht gefragt
  3. Computerchip IBM stellt künstliches Gehirn vor

    •  / 
    Zum Artikel