Abo
  • IT-Karriere:

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.

Artikel veröffentlicht am ,
Metamaterial soll bessere Solarzellen ermöglichen

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

Stellenmarkt
  1. ORBIT Gesellschaft für Applikations- und Informationssysteme mbH, Bonn
  2. Etribes Connect GmbH, Hamburg

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.



Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 72,99€ (Release am 19. September)
  2. 469,00€
  3. täglich neue Deals bei Alternate.de

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...


Folgen Sie uns
       


Cowboy Pedelec ausprobiert

Sportlich und minimalistisch - das Cowboy Pedelec ist jetzt auch in Deutschland verfügbar.

Cowboy Pedelec ausprobiert Video aufrufen
Mordhau angespielt: Die mit dem Schwertknauf zuschlagen
Mordhau angespielt
Die mit dem Schwertknauf zuschlagen

Ein herausfordernd-komplexes Kampfsystem, trotzdem schnelle Action mit Anleihen bei Chivalry und For Honor: Das vom Entwicklerstudio Triternion produzierte Mordhau schickt Spieler in mittelalterlich anmutende Multiplayergefechte mit klirrenden Schwertern und hohem Spaßfaktor.
Von Peter Steinlechner

  1. Bus Simulator angespielt Zwischen Bodenschwelle und Haltestelle
  2. Bright Memory angespielt Brachialer PC-Shooter aus China

Bethesda: Ich habe TES Blades für 5,50 Euro durchgespielt
Bethesda
Ich habe TES Blades für 5,50 Euro durchgespielt

Rund sechs Wochen lang hatte ich täglich viele spaßige und auch einige frustrierende Erlebnisse in Tamriel: Mittlerweile habe ich den Hexenkönig in TES Blades besiegt - ohne dafür teuer bezahlen zu müssen.
Ein Bericht von Marc Sauter

  1. Bethesda TES Blades ist für alle verfügbar
  2. TES Blades im Test Tolles Tamriel trollt
  3. Bethesda TES Blades startet in den Early Access

Das andere How-to: Deutsch lernen für Programmierer
Das andere How-to
Deutsch lernen für Programmierer

Programmierer schlagen sich ständig mit der Syntax und Semantik von Programmiersprachen herum. Der US-Amerikaner Mike Stipicevic hat aus der Not eine Tugend gemacht und nutzt sein Wissen über obskure Grammatiken, um Deutsch zu lernen.
Von Mike Stipicevic

  1. Programmiersprachen, Pakete, IDEs So steigen Entwickler in Machine Learning ein
  2. Software-Entwickler Welche Programmiersprache soll ich lernen?

    •  /