Antennemoleculen versterken infrarood licht

10 december 2013, 14:37
Antennemoleculen versterken infrarood licht
Antennemoleculen versterken infrarood licht

Ongeveer de helft van alle zonne-energie die het oppervlak van de aarde bereikt bestaat uit infrarood licht, maar dit relatief zwakke licht heeft te weinig energie om elektronen vrij te maken in bijvoorbeeld zonnecellen en gaat dan verloren. Scheikundigen en materiaalwetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen en de Stichting FOM hebben nu een manier gevonden om dit infrarode licht efficiënter te 'oogsten'. Zij gebruiken daarvoor speciale moleculen die als lichtantennes de energie van het zwakke infrarood licht opvangen en versterken. Dit betekent een aanzienlijke verbetering voor zonnecellen die hiermee de efficiëntielimiet van 32% kunnen doorbreken.

 

Eén van de mogelijke manieren om zwak infrarood licht toch te kunnen gebruiken is 'upconversie': de energie van twee zwakke fotonen 'optellen' om één sterker (zichtbaar licht) foton te maken. Er bestaan anorganische materialen, gemaakt van zeldzame aardmetalen, die dit upconversie proces kunnen bewerkstellingen, maar deze materialen absorberen zelf erg weinig infrarode fotonen. Daarom hebben de onderzoekers hier organische ‘antennemoleculen’ aan gekoppeld die deze fotonen opvangen en de energie doorgeven aan het upconversiemateriaal. Daarmee is het hele proces van infraroodabsorptie, upconversie en zichtbaar licht uitzenden met een factor 3300 toegenomen.

 

De resultaten van het onderzoek werden op 15 juli 2012 gepubliceerd op de website van het tijdschrift Nature Photonics.

 

Illustratie: Stichting FOM

Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items