ナノアンテンナとは何ですか？

a nanoantenna、またはnantennaは、可視光を利用して電気を生成するのではなく、熱と考えられ、人間の可視範囲を超えて存在する赤外線放射を利用するタイプの太陽電池のアイデアです。赤外線は、地球自体と、石炭火力発電所からの廃棄物エネルギーとしての幅広い産業プロセスによって放出されます。ナノアンテンナの1つのバージョンは、柔軟なポリエチレンプラスチックシートに埋め込まれている人間の髪の直径を、顕微鏡的に小さな金の正方形または金属ワイヤーのスパイラルの形状を約1/25 にします。マンガンや銅などの金属もナノアンテンナのために研究されており、2008年現在、デバイスは、電気エネルギーにキャプチャする赤外線の周波数を変換するのに92％効率が高いことが示されています。

太陽放射は広いスペクトルに及びます可視範囲の光を超えて。太陽から放出される光の44％が紫外線範囲で7％、赤外線範囲で49％が見えていると推定されています。目に見える光が地球の表面またはその大気に衝突すると、プロセスでそのエネルギーの大部分が失われ、このほとんどはより長い波長赤色の放射として空間に放出されます。ナノアンテンナアレイを使用してこのエネルギーをキャプチャすることは、2つの重要な目的を果たすことができます。エネルギーを使用して多数の電子デバイスを駆動することができます。また、コンピューターサーバーやその他の機械などの機器から遠ざけて、涼しく実行して効率的に実行することもできます。

ただし、現在のナノアンテンナ設計の制限の1つは、今後しばらくの間ナノアンテンナアレイシステムの生産を制限する可能性があり、高周波で振動する赤外線の性質です。これにより、交互の電流（AC）赤外線信号をDに変換する整流器をシステムに組み込む必要があります。iRect Current（DC）電力。ナノアンテンナを使用するための同等の整流器は、2011年の時点で市場に存在する現在のモデルから1,000倍に拡大して効果的に機能しており、この技術はまだ開発されていません。別のアプローチは、ナノアンテンナとナノ整流器の組み合わせであり、赤外線周波数を自然に調節する整流アンテナ自体を作成することです。

従来のシリコンウェーハ太陽電池上にナノスコピックサイズの太陽電池成分を作成する利点は、それらを革新的な飛躍にする可能性があります。変換光光の効率は、2011年の時点で小売バージョンで最大約15％の範囲で標準的な太陽光発電太陽電池よりもはるかに高くなります。ナノアンテンナ太陽電池は、赤外線の特定の波長をキャプチャするように構成でき、パネルの両側に配置して、両側から2つの異なる波長をキャプチャできます。

おそらくthの1つただし、従来の太陽電池技術よりも最も重要な進歩は、ナンテンナの機能的成分が十分に小さいため、デバイスのアレイを柔軟なプラスチックシートに埋め込むことができることです。このシートは、多種多様な不規則な表面または電子機器に伸びることができます。米国のアイダホ国立研究所（INL）の研究施設では、それぞれ約260,000,000ナンテンナが含まれており、はるかに大きなシートのロールが可能です。