Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Nanoantennen die Sonnenenergie optimal nutzen

27.04.2012
Physiker der Universität Jena mit Nachwuchspreis "Green Photonics" ausgezeichnet
Der Physiker Toni Eichelkraut von der Friedrich-Schiller-Universität Jena gehört zu den Gewinnern des erstmals vergebenen Nachwuchspreises „Green Photonics“. Der 25-Jährige ist im Rahmen der diesjährigen Hannover Messe für seine Masterarbeit „Plasmonic Nanostructures to Enhance Up-Conversion Processes“ mit dem ersten Preis in der Kategorie Bachelor, Master- und Diplomarbeiten geehrt worden. Toni Eichelkraut arbeitete im Institut für Festkörpertheorie und -optik und dem Abbe Center of Photonics und wurde von Juniorprofessor Dr. Carsten Rockstuhl betreut. Sein Preis ist mit 1.500 Euro dotiert.

In seiner jetzt ausgezeichneten Arbeit entwickelte der Jenaer Nachwuchsforscher optische Nanoantennen, mit denen sich die Effizienz von Solarzellen erheblich steigern lässt. „Bisher ist die Effizienz von Solarzellen unter anderem dadurch limitiert, dass Sonnenlicht unterhalb einer bestimmten Energie nicht mehr durch das Material absorbiert werden kann“, erläutert Toni Eichelkraut. Dieses Licht sei für die Solarzelle verloren. Der Physiker von der Uni Jena versucht mit Hilfe der sogenannten Aufkonversion, auch diese spektralen Anteile des Sonnenlichts zur Energiegewinnung nutzbar zu machen. „Bei der Aufkonversion werden praktisch zwei niederenergetische Photonen in ein hochenergetisches Photon umgewandelt.“ Dieses könne anschließend durch die Solarzelle absorbiert werden.

Die Aufkonversion kann beispielsweise mit Erbium – einem Vertreter der Seltenen Erden – erfolgen, das in Gläser oder Keramiken dotiert ist. Der Effekt der Aufkonversion in reinem Erbium ist allerdings recht bescheiden und daher bislang ohne praktischen Nutzen. „Hier versprechen optische Nanoantennen Abhilfe“, macht Prof. Rockstuhl deutlich. Diese bestehen aus kleinen metallischen Nanopartikeln, die Licht im sichtbaren und nahen Infrarot-Spektralbereich „einfangen“ und so die Aufkonversion effizienter gestalten. „Die Bedeutung der Arbeit von Toni Eichelkraut liegt in der Erkenntnis, dass die Nanoantennen an die Seltenen Erden spektral angepasst sein müssen“, erläutert der Juniorprofessur für Theoretische Nanooptik. Nur so könne sich der Mechanismus der Aufkonversion zu voller Blüte entfalten und der Wirkungsgrad der Solarzellen so weit steigen, dass sich der Aufwand der Integration dieser Strukturen auch wirtschaftlich lohne.

An der experimentellen Umsetzung der von Toni Eichelkraut formulierten Idee wird gerade intensiv im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojektes „Infravolt“ gearbeitet, in welches die Masterarbeit eingebettet war. „Der substanzielle theoretische Beitrag von Toni Eichelkraut hat die Arbeit unseres Konsortiums entscheidend vorangebracht“, betont der Koordinator des Verbundprojektes Prof. Dr. Ralf B. Wehrspohn von der Universität Halle-Wittenberg.

Der erstmals vergebene Nachwuchspreis Green Photonics ist von der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e. V. und dem Jenaer Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF ausgelobt worden. Er würdigt Arbeiten junger Forscherinnen und Forscher der Ingenieur-, Natur- oder Wirtschaftswissenschaften aus, die sich in ihren Abschlussarbeiten mit der nachhaltigen Nutzung von Licht befassen. Eine Jury aus Vertretern von Industrie, Wissenschaft und Politik hat über die Vergabe des Preises an die insgesamt sieben Preisträger entschieden.

Kontakt:
Toni Eichelkraut, Prof. Dr. Carsten Rockstuhl
Institut für Festkörpertheorie und -optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947176
E-Mail: carsten.rockstuhl[at]uni-jena.de

Dr. Ute Schönfelder | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen
19.06.2018 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Ein neues Experiment zum Verständnis der Dunklen Materie
14.06.2018 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rätselhaftes IceCube-Ereignis könnte von Tau-Neutrino stammen

19.06.2018 | Physik Astronomie

Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital

19.06.2018 | Messenachrichten

Überdosis Calcium

19.06.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics