Nanoantenna คืออะไร?

nanoantenna หรือ nantenna เป็นความคิดสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดหนึ่งที่แทนที่จะควบคุมแสงที่มองเห็นได้เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าใช้ประโยชน์จากรังสีอินฟราเรดที่มักจะคิดว่าเป็นความร้อนและมีอยู่นอกเหนือระยะที่มองเห็นได้สำหรับมนุษย์แสงอินฟราเรดถูกปล่อยออกมาจากโลกและกระบวนการอุตสาหกรรมที่หลากหลายเช่นพลังงานของเสียเช่นจากโรงไฟฟ้าถ่านหินNanoantenna รุ่นหนึ่งใช้รูปร่างของจตุรัสทองคำขนาดเล็กขนาดเล็กหรือเกลียวของลวดโลหะประมาณ 1/25 ^Th เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์ที่ฝังอยู่ในแผ่นพลาสติกโพลีเอทิลีนที่ยืดหยุ่นโลหะเช่นแมงกานีสและทองแดงได้รับการศึกษาสำหรับ nanoantenna และในการวิจัยในปี 2008 อุปกรณ์ได้รับการแสดงให้เห็นว่าสูงถึง 92% ที่มีประสิทธิภาพ 92% ในการแปลงความถี่ของแสงอินฟราเรดที่พวกเขาจับเป็นพลังงานไฟฟ้า

รังสีแสงอาทิตย์ครอบคลุมสเปกตรัมกว้างเกินช่วงแสงที่มองเห็นได้คาดว่า 44% ของแสงที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์สามารถมองเห็นได้ด้วย 7% ในช่วงอัลตราไวโอเลตและ 49% ในช่วงอินฟราเรดเมื่อแสงที่มองเห็นได้ผลกระทบกับพื้นผิวของโลกหรือบรรยากาศมันจะสูญเสียพลังงานไปมากในกระบวนการและส่วนใหญ่จะถูกปล่อยออกมาในอวกาศในภายหลังเป็นรังสีอินฟราเรดความยาวคลื่นนานขึ้นการจับพลังงานนี้โดยใช้อาร์เรย์ nanoantenna สามารถตอบสนองวัตถุประสงค์ที่สำคัญสองประการพลังงานสามารถใช้ในการใช้พลังงานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากและสามารถดึงออกจากอุปกรณ์เช่นเซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์และเครื่องจักรอื่น ๆ เพื่อให้มันเย็นและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หนึ่งในข้อ จำกัด ในการออกแบบ nanoantenna ปัจจุบันการผลิตระบบอาร์เรย์ nanoantenna ในระยะเวลาหนึ่งคือธรรมชาติของแสงอินฟราเรดที่จะแกว่งที่ความถี่สูงสิ่งนี้ทำให้จำเป็นต้องสร้างวงจรเรียงกระแสเป็นระบบที่จะแปลงสัญญาณอินฟราเรดกระแสสลับ (AC) เป็นพลังงานโดยตรง (DC)วงจรเรียงกระแสที่เทียบเท่ากับการทำงานกับ nanoantenna จะต้องปรับลดลงด้วยปัจจัย 1,000 จากรุ่นปัจจุบันที่มีอยู่ในตลาดในปี 2011 เพื่อทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและเทคโนโลยีนี้ยังไม่ได้รับการพัฒนาอีกทางเลือกหนึ่งคือการสร้างเสาอากาศที่แก้ไขแล้วซึ่งจะเป็นการรวมกันของ nanoantenna และ nano rectifier และซึ่งจะควบคุมความถี่อินฟราเรดตามธรรมชาติ

ข้อดีของการสร้างส่วนประกอบเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดนาโนเซลล์อาจทำให้พวกเขาก้าวกระโดดไปข้างหน้าประสิทธิภาพของพวกเขาในการแปลงแสงนั้นสูงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์เซลล์แสงอาทิตย์มาตรฐานที่มีช่วงเพียงประมาณ 15% สำหรับรุ่นค้าปลีก ณ ปี 2011 เซลล์แสงอาทิตย์ nanoantenna สามารถกำหนดค่าได้เพื่อจับความยาวคลื่นเฉพาะของแสงอินฟราเรดแผงเพื่อจับความยาวคลื่นที่แตกต่างกันสองแบบจากแต่ละด้านพร้อมกัน

บางทีหนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมคือส่วนประกอบการทำงานของ Nantenna นั้นมีขนาดเล็กพอที่อาร์เรย์ของอุปกรณ์สามารถฝังอยู่ในแผ่นพลาสติกที่ยืดหยุ่นได้แผ่นนี้สามารถยืดได้บนพื้นผิวที่ผิดปกติหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลายในสถานที่วิจัยที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮ (INL) ในสหรัฐอเมริกาแผ่นนาโนเทนนาที่มีสี่เหลี่ยมจัตุรัสประมาณ 3 นิ้วกว้าง 3 นิ้ว (7.6 โดย 7.6 เซนติเมตร) ได้ถูกสร้างขึ้นแล้วแต่ละแห่งมีประมาณ 260,000,000 Nantennaแผ่นงานขนาดใหญ่เป็นไปได้