GreEnergy

Energie ist ein lebenswichtiges Bedürfnis der Menschheit und ein wichtiger Indikator für das Wachstum von Nationen. Die meisten von uns genutzten Energiequellen haben jedoch einen geringen Wirkungsgrad, sind auf nicht erneuerbare Ressourcen angewiesen und verursachen schwere Schäden an der Umwelt. Die sauberste Ressource und diejenige, die praktisch unbegrenzt Energie bietet, ist die Sonne. Laut dem Center for Climate and Energy Solutions erzeugt die derzeitige Photovoltaik (PV) jedoch kaum mehr als zwei Prozent des weltweiten Stroms. Diese geringe Leistung resultiert vor allem aus zwei Faktoren: Aktuelle kommerzielle PV-Solarzellen haben einen Wirkungsgrad von ca. 15 bis 20 Prozent, und der Preis für 1 m2 liegt bei ca. 400 €. GreEnergy zielt darauf ab, ein breitbandiges optisches Antennen-Array mit sehr hohem Wirkungsgrad zu entwickeln. Das GreEnergy-Gerät wird die energiesammelnde Komponente in ein selbstversorgendes Nanosystem integrieren. Es wird ein Prototyp der integrierten Komponenten entwickelt, der nanooptische Antennen mit Nano-Gleichrichtern (Rectennas) und eine Mikro-Energiespeicherkomponente enthält. Die Herstellung aller Komponenten wird mit dem Ziel der Integration auf einem einzigen Mikrochip in einem einzigen Herstellungsprozess entwickelt. Um den Erfolg der Rectennas-Entwicklung zu gewährleisten, werden wir einen Plan zur Risikominderung durch duale Forschungsteams anwenden, die sowohl graphen- als auch Metall-Isolator-Metall-basierte Lösungen verwenden, um Rectenna-Prototypen (TRL4) zu erreichen. Die Simulationen werden eine vollständige Schaltung auf Systemebene liefern, als Benchmark des Proof-of-Concept-Designs (TRL3) dienen und in einem Roadmapping für die zukünftige Entwicklung und Kommerzialisierung im vollen Maßstab gipfeln. Im Rahmen von GreEnergy liegt der angestrebte Wirkungsgrad des Gesamtsystems bei 20 bis 40 Prozent, während der theoretische Wirkungsgrad bei über 90 Prozent liegt, bei geschätzten Systemkosten von unter 100 € pro 1 m2. Eine solche Technologie würde die Gewinnung von Solarenergie grundlegend verändern und dramatische Auswirkungen auf Verbraucher, Gesellschaft, Wirtschaftswachstum und Umwelt haben. Darüber hinaus bietet die Demonstration des Systems ein Proof-of-Concept-Grundgerüst für zahlreiche zukünftige Mikro-/Nanosysteme, wie IoT- und Nanosensor-Anwendungen.

Besuchen Sie die GreEnergy-Website unter https://www.greenergy-project.eu

Förderung

Dieses Projekt wurde durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unter Grant Agreement No 101006963 (GreEnergy) gefördert.

Projektpartner

  • Chalmers University of Technology
  • AMO GmbH
  • SCIPROM Sàrl
  • Nogah Photonics Ltd.
  • Università Politecnica delle Marche
  • Aalto University
  • University of Udine

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