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2. März 2017
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Aufrufe: 4083
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Energieproduzierende Fenster stehen kurz bevor
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Einfallendes Licht wird konzentriert an Solarzellen weitergeleitet
Minneapolis/Mailand - Fenster der Zukunft könnten Licht in Energie umwandeln. Um
dieses Ziel zu ermöglichen, haben Forscher der University of Minnesota
http://twin-cities.umn.edu
ihre Silizium-Nanopartikel den Experten für lumineszierende Solarkonzentratoren
von der Università degli Studi di Milano-Bicocca
http://www.unimib.it zur
Verfügung gestellt - mit erstaunlichem Ergebnis.
Alte Technologie, neuer Anstrich
Die Technologie hinter den lumineszierenden Solarkonzentratoren (LSCs) ist an
sich schon seit den späten 1970er-Jahren im Umlauf. Die optisch wirksamen
Bauelemente vermögen es, das einfallende Licht und auch den indirekten Anteil
des Sonnenlichts auf eine sehr kleine Fläche zu konzentrieren, wie etwa eine
Solarzelle, die im Fensterrahmen verbaut ist.
Jedoch mussten bis dato komplexe Nanostrukturen eingesetzt werden, die entweder
auf giftigen Elementen wie Kadmium oder Blei basierten, oder auf seltenen wie
Indium. Silizium ist hingegen in der Natur im Überschuss vorhanden und noch dazu
ungiftig. Die US-Forscher schrumpften Silizium-Kristalle auf eine Größe von
wenigen Nanometern beziehungsweise etwa auf ein Zehntausendstel des Durchmessers
eines menschlichen Haars.
Silizium-Eigenschaft verändet sich
"In dieser Größe verändern sich die Eigenschaften von Silizium und es wird zu
einem leistungsfähigen Lichtsender, mit dem wichtigen Merkmal, dass es seine
eigene Leuchtkraft nicht reabsorbiert", erklärt Forscher Uwe Kortshagen von der
University of Minnesota. "Das ist eine Schlüsseleigenschaft, die
Silizium-Nanopartikel ideal für LSC-Anwendungen macht."
"Jeder Partikel besteht aus weniger als 2.000 Silizium-Atomen", so auch Samantha
Ehrenberg, ebenfalls von der University of Minnesota. "Das Pulver wird in eine
tintenartige Lösung verwandelt und dann in ein Polymer eingebettet, entweder als
dünnes Blatt eines flexiblen, biegsamen Materials oder, um eine Oberfläche mit
einem dünnen Film zu überziehen."
Werden lumineszierende Solarkonzentratoren aus Polymer mit den optischen
Besonderheiten von Silizium-Nanopartikeln kombiniert, könnten Fenster entstehen,
die mehr als fünf Prozent des Sonnenlichtes in Energie umwandeln - und das zu
einem sehr niedrigen Preis. (pressetext)
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