In een artikel gepubliceerd in de SPIE Journal of Nanophotonics (JNP), onderzoekers van een samenwerking van drie laboratoria in Mexico demonstreren een innovatief nanoapparaat voor het oogsten van zonne-energie. De krant, "Thermo-elektrische efficiëntieoptimalisatie van nanoantennes voor het oogsten van zonne-energie, " meldt dat evolutieve dipool-nanoantennes (EDN's) een thermo-elektrische spanning genereren die drie keer groter is dan de klassieke dipool-nanoantenne (CDN).

Het vastleggen van zichtbare en infrarode straling met behulp van nanoapparaten is een essentieel aspect van het verzamelen van zonne-energie:zonnecellen en zonnepanelen zijn veelvoorkomende apparaten die gebruikmaken van nanoantennes, die elektromagnetische straling koppelen aan specifieke optische velden. De EDN-antenne kan nuttig zijn in veel gebieden waar een hoge thermo-elektrische efficiëntie nodig is, van het oogsten van energie tot toepassingen in de lucht- en ruimtevaartindustrie.

"De paper rapporteert over een nieuw ontwerp en demonstratie van een nanoantenne voor het efficiënt oogsten van thermo-elektrische energie, " zegt professor Ibrahim Abdulhalim, JNP Associate Editor, SPIE Fellow en professor aan de afdeling Elektro-optica en Fotonica Engineering aan de Ben-Gurion Universiteit van de Negev. "Ze demonstreerden een thermo-elektrische spanning die drie keer groter was dan die van een klassieke antenne. Dit type antenne kan op veel gebieden nuttig zijn, zoals het oogsten van energie uit afvalwarmte, in detectie en het oogsten van thermische zonne-energie."

De nanoantennes zijn bimetaal, nikkel en platina gebruiken, en werden vervaardigd met behulp van e-beam lithografie. Het ontwerp van de nanoantenne is geoptimaliseerd met behulp van simulaties om de afstand tussen de elementen te bepalen. Bij het vergelijken van hun thermo-elektrische spanning met de klassieke dipool-nanoantenne, de EDN's waren 1,3 keer efficiënter. De karakterisering werd gedaan met behulp van een zonnesimulator die de IV-curven analyseerde. De resultaten geven aan dat EDN-nanoantenne-arrays goede kandidaten zouden zijn voor het oogsten van afvalwarmte-energie.