Technologie

Chip kann Licht direkt in Strom umwandeln

Lesezeit: 1 min
09.10.2015 14:08
Ein Chip aus zahlreichen Nanoröhrchen soll für die Stromerzeugung viel effizienter sein als heutige Solarzellen. Zudem verursachen sie auch nur einen Bruchteil der Kosten. Die Nanoröhrchen können eintretendes Licht ohne Umweg direkt in Gleichstrom umwandeln.
Chip kann Licht direkt in Strom umwandeln
Die Darstellung zeigt den Aufbau des neuartigen Chips. (Foto: Thomas Bougher, Georgia Institute of Technology)

Bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom geht immer erheblich viel Energie verloren, beispielsweise durch auftretende Hitze. Eine Entwicklung von Forschern des Georgia Institutes of Technology soll dies nun ändern. Dafür setzen die Forscher auf Nanoröhrchen, die aus Kohlefasern bestehen.

Mit einer erheblichen Anzahl dieser Nanoröhrchen haben sie einen Chip entwickelt, der aus einer Reihe von so genannten Rectennas besteht. Dabei handelt es sich um Antennen, von denen jede einzelne direkt mit Dioden verbunden ist. Der Strom kann nur in eine Richtung fließen. Jeder einzelne dieser Chips erzeugt dann bei Lichteinfall direkt etwas Strom. Zusammengenommen erreichen die Chips eine entsprechende nutzbare Strommenge.

Zwar liege die Effizienz zum derzeitigen Forschungsstatus noch bei unter einem Prozent. Aber schon bei einem Prozent könnte es sich bei den neuartigen Chips um eine revolutionäre Technik handeln, so Baratunde Cola von des Georgia Institute of Technology. Es sei sogar möglich, einen Wirkungsgrad von 40 Prozent zu erhalten.

Man muss sich dafür quasi einen Wald aus Milliarden vertikal stehenden Nanoröhrchen vorstellen. Werden diese vom Licht getroffen, entstehen oszillierende Lichtwellen, die mit den Nanoröhrchen interagieren. Dabei sind die Spitzen der Röhrchen wie ein Schalter, der quasi im Femtosekunden-Takt an und ausgeht.

Wie schnell ein Femtosekundentakt ist, zeigt eine Berechnung des PBT, dem nationalen Metrologieinstitut Deutschlands:

„In einer Sekunde reist ein Laserstrahl fast bis zum Mond. Wird er dagegen nach 50 Femtosekunden ausgeknipst, hat er eine Strecke zurückgelegt, die kaum den Durchmesser eines menschlichen Haares erreicht. Ein solcher Femtosekunden-Blitz ist in der Lage, chemische und physikalische Vorgänge zu erhellen, die sonst wohl immer vor uns verborgen wären.“

Um letztlich einen Wirkungsgrad von 40 Prozent zu erhalten, muss in naher Zukunft der Widerstand in den Strukturen selbst verringert werden. Innerhalb eines Jahres sei ein Chip mit diesen noch besseren Eigenschaften vorstellbar, so Cola. Ihm zufolge wäre die Effizienz des Chips dann doppelt so hoch wie bei normalen Solarzellen, nur eben auch zu einem Zehntel der Kosten.

Inhalt wird nicht angezeigt, da Sie keine externen Cookies akzeptiert haben. Ändern..

DWN
Politik
Politik Verfassungsgericht stärken: Mehrheit der Parteien auf dem Weg zur Einigung?
28.03.2024

Das Verfassungsgericht soll gestärkt werden - gegen etwaige knappe Mehrheiten im Bundestag in aller Zukunft. Eine Einigung zeichnet sich...

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Deutschlands maue Wirtschaftslage verhärtet sich
28.03.2024

Das DIW-Konjunkturbarometer enttäuscht und signalisiert dauerhafte wirtschaftliche Stagnation. Unterdessen blieb der erhoffte...

DWN
Politik
Politik Corona-Aufarbeitung: Lauterbach will RKI-Protokolle weitgehend entschwärzen
28.03.2024

Gesundheitsminister Karl Lauterbach hat angekündigt, dass einige der geschwärzten Stellen in den Corona-Protokollen des RKI aus der...

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Brückeneinsturz in Baltimore trifft Importgeschäft der deutschen Autobauer
28.03.2024

Baltimore ist eine wichtige Drehscheibe für die deutschen Autobauer. Der Brückeneinsturz in einem der wichtigsten Häfen der...

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft „Made in Germany“ ist wieder gefragt - deutsche Exporte steigen deutlich
28.03.2024

Der Außenhandel in Deutschland hat wider Erwarten zu Jahresbeginn deutlich Fahrt aufgenommen. Insgesamt verließen Waren im Wert von 135,6...

DWN
Finanzen
Finanzen Der Ukraine-Krieg macht's möglich: Euro-Bonds durch die Hintertür
28.03.2024

Die EU-Kommission versucht, mehr Macht an sich zu ziehen. Das Mittel der Wahl hierfür könnten gemeinsame Anleihen, sogenannte Euro-Bonds,...

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Osterfreude und EM-Fieber: Hoffnungsschimmer für Einzelhandel
28.03.2024

Das Ostergeschäft verspricht eine Wende für den deutschen Einzelhandel - nach einem düsteren Februar. Wird die Frühlingshoffnung die...

DWN
Immobilien
Immobilien Immobilienkrise für Banken noch nicht überwunden
28.03.2024

Die deutschen (Pfandbrief-)Banken sind stark im Gewerbeimmobilien-Geschäft engagiert. Das macht sie anfällig für Preisrückgänge in dem...