Abo
  • Services:

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. rabbit eMarketing GmbH, Frankfurt
  2. ETAS, Stuttgart

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. 85,55€ + Versand
  2. und 25€ Steam-Gutschein erhalten
  3. 449€ + 5,99€ Versand

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
       


Street Fighter 30th Anniversary Collection - Live

Die Spezialmanöver Ha-Do-Ken und Sho-Ryu-Ken sind tief in den Gehirnen von Beat'em-up-Fans verankert. Im Livestream holt sie Golem.de-Redakteur Michael Wieczorek hervor und wird versuchen, sie mit dem neuen Arcade Stick von Lioncast für die Konsole umzusetzen.

Street Fighter 30th Anniversary Collection - Live Video aufrufen
Volocopter 2X: Das Flugtaxi, das noch nicht abheben darf
Volocopter 2X
Das Flugtaxi, das noch nicht abheben darf

Cebit 2018 Der Volocopter ist fertig - bleibt in Hannover aber noch am Boden. Im zweisitzigen Fluggerät stecken jede Menge Ideen, die autonomes Fliegen als Ergänzung zu anderen Nahverkehrsmitteln möglich machen soll. Golem.de hat Platz genommen und mit den Entwicklern gesprochen.
Von Nico Ernst

  1. Ingolstadt Flugtaxis sollen in Deutschland erprobt werden
  2. Urban Air Mobility Airbus gründet neuen Geschäftsbereich für Lufttaxis
  3. Cityairbus Mit Siemens soll das Lufttaxi abheben

Anthem angespielt: Action in fremder Welt und Abkühlung im Wasserfall
Anthem angespielt
Action in fremder Welt und Abkühlung im Wasserfall

E3 2018 Eine interessante Welt, schicke Grafik und ein erstaunlich gutes Fluggefühl: Golem.de hat das Actionrollenspiel Anthem von Bioware ausprobiert.

  1. Dying Light 2 Stadtentwicklung mit Schwung
  2. E3 2018 Eindrücke, Analysen und Zuschauerfragen
  3. Control Remedy Entertainment mit übersinnlichen Räumen

Elektroautos: Ladesäulen und die Tücken des Eichrechts
Elektroautos
Ladesäulen und die Tücken des Eichrechts

Wenn Betreiber von Ladestationen das Wort "eichrechtskonform" hören, stöhnen sie genervt auf. Doch demnächst soll es mehr Lösungen geben, die die Elektromobilität mit dem strengen deutschen Eichrecht in Einklang bringen. Davon profitieren Anbieter und Fahrer gleichermaßen.
Eine Analyse von Friedhelm Greis

  1. WE Solutions Günstige Elektroautos aus dem 3D-Drucker
  2. Ladesäulen Chademo drängt auf 400-kW-Ladeprotokoll für E-Autos
  3. Elektromobiltät UPS kauft 1.000 Elektrolieferwagen von Workhorse

    •  /