納米天線(nantenna)是一種太陽能電池的概念,它不是利用可見光來發電,而是利用通常被認為是熱的紅外輻射,這種輻射存在于人類的可見光范圍之外。紅外光是由地球自身和廣泛的工業過程發出的,是一種浪費能源,例如燃煤發電廠生產...
納米天線(nantenna)是一種太陽能電池的概念,它不是利用可見光來發電,而是利用通常被認為是熱的紅外輻射,這種輻射存在于人類的可見光范圍之外。紅外光是由地球自身和廣泛的工業過程發出的,是一種浪費能源,例如燃煤發電廠生產的納米天線。其中一種納米天線的形狀是顯微鏡下的小金方或金屬絲螺旋狀,直徑約為人發直徑的1/25,嵌在柔性聚乙烯塑料板中。錳和銅等金屬也被用于納米天線的研究,在研究中截至2008年,這些裝置在將它們捕獲的紅外光頻率轉換成電能方面的效率高達92%。

拿著一本書的婦女
太陽輻射跨越了可見光范圍之外的廣譜據估計,太陽發出的44%的光是可見的,其中7%在紫外線范圍內,49%在紅外線范圍內。當可見光與地球表面或其大氣層發生碰撞時,它在這個過程中損失了很多能量,其中的大部分隨后作為長波紅外輻射發射回太空這種使用納米天線陣列的能量有兩個重要的用途,可以用來為許多電子設備供電,它還可以遠離計算機服務器和其他機器等設備,以保持其冷卻和高效運行。
然而,當前納米天線設計中的一個限制可能會在未來一段時間內限制納米天線陣列系統的生產,是紅外光在高頻下振蕩的本質這使得有必要在系統中安裝整流器,將交流電(AC)紅外信號轉換為直流電(DC)功率。與納米天線一起工作的可比整流器必須比2011年市場上現有的電流模型縮小1000倍才能有效工作,這項技術還沒有開發出來,另一種方法是自己制造一個整流天線,它是納米天線和納米整流器的組合,這將自然地調節紅外頻率。
與傳統的硅片太陽能電池相比,制造納米尺寸的太陽能電池組件的優勢可能使其成為革命性的飛躍。它們轉換光的效率遠高于標準光伏太陽能電池,后者的轉換效率僅為2011年的零售版本。納米天線太陽能電池可以被配置成捕捉特定波長的紅外線,并且可以放置在電池板的兩側,同時從每一側捕捉兩個不同的波長。
然而,與傳統太陽能電池技術相比,最重要的進步之一可能是南特納天線的功能部件足夠小,可以將陣列器件嵌入柔性塑料薄膜中。然后,這種薄膜可以延伸到各種不規則的表面或電子器件上。在美國愛達荷州國家實驗室(INL)的一個研究設施中,納米天線片的正方形約為3英寸×3英寸寬(7.6×7.6厘米)已經被創造出來,每一個都包含大約260000000個nantenna,并且可以卷成更大的紙張。