Eerste optische 'rectenna' converteert licht naar gelijkstroom

6 oktober 2015, 00:01
Eerste optische 'rectenna' converteert licht naar gelijkstroom
Eerste optische 'rectenna' converteert licht naar gelijkstroom
Onderzoekers van het Georgia Institute of Technology hebben een optische  ‘rectenna’ (combinatie van gelijkrichter en antenne) gemaakt die lichtgolven in gelijkstroom  omzet. Deze nieuwe technologie is een stap op weg naar efficiëntere optische detectoren, energy harvesters en zonnecellen.

Rectenna’s werden al in de jaren zestig van de vorige eeuw ontdekt, maar de kleinste golflengte waarvoor ze bruikbaar waren lag rond tien micron. Nu, na ruim 50 jaar, is men er in geslaagd om rectenna’s te maken die geschikt zijn voor optische golflengtes.
De rectenna’s bestaan uit koolstof-nanobuisjes die bedekt zijn met laagjes aluminiumoxide, calcium en aluminium. Hierbij werken de metaal-isolator-metaal-overgangen op de nanobuisjes als gelijkrichters die de petahertz-frequenties omzetten in een gelijkstroom. Door de zeer lage eigencapaciteit van de gelijkrichters (enkele attofarad) kunnen deze bij zulke hoge frequenties werken.

Hoewel miljarden rectenna’s in een array een bruikbare hoeveelheid stroom kunnen leveren, blijft het rendement op dit moment onder de één procent. De onderzoekers verwachten het rendement door het verlagen van de inwendige weerstand en het vergroten van het aantal kanalen binnen het komende jaar te kunnen verhogen om zo te komen tot een rectenna met commerciële mogelijkheden.

Illustratie: Thomas Bougher, Georgia Tech
gerelateerde items