Wie könnte eine Motte Auge zur Verbesserung der Effizienz der Solarzellen

Inspiration liegt in den seltsamsten Orten – auch für die Forscher bei der Agency for Science, Technology & Research in Singapur, das Auge der Motte. Eine neue Antireflex-Beschichtung-inspiriert durch die Kreatur okuläre Fakultäten könnte dazu beitragen, bump up der Wirkungsgrad von Solarzellen.

Die Augen der nachtaktiven Motten enthalten eine Compound-Serie Objektive: Mikrolinsen genannt Ommatidien, die selbst mit einer nanoskaligen kuppelförmigen Beulen gemustert. Diese Strukturen helfen natürlich Reflexion des Lichts in einer Vielzahl von Wellenlängen, ermöglicht bessere Nachtsicht, Motten im Dunkeln navigieren helfen zu reduzieren. (Übrigens, sie stoppen auch Wasser sammelt auf dem Auge, aber das ist hier weniger wichtig.)

Die Fähigkeit, Licht zu erfassen und nicht loslassen ist attraktiv in der Welt der Solarzellen, weil es Effizienz steigern kann. So hat das Team aus Singapur Inspiration aus der komplexen Linsenstruktur zur Erstellung eines Prozesses, dass Briefmarken-Muster auf der Oberfläche eines Materials, replizieren die Antireflex Auswirkungen die Motten Augen genommen. Die Ergebnisse werden in ACS Nano veröffentlicht.

Der neue Prozess verwendet Nanoimprint Lithographie, eine hübsche Bezeichnung für mikroskopische Muster auf Materialien Stempeln. Mit Nickel-Formen, war eine wiederkehrende Reihe von 200 Nanometern Durchmesser Kuppeln auf die Oberfläche einer Polycarbonat gestempelt. Dann eine zweite Reihe von größeren Scheibenformen – zwischen 2 und 25 µm über — wurde gestempelt auf dem gleichen Material. Das Ergebnis war, dass eine Fläche in einem Muster ähnlich wie die Motten Augen (siehe oben) bedeckt. In Tests reflektiert die Oberfläche nur 4,8 Prozent des einfallenden Lichts zwischen 400 bis 1.000 Nanometer Wellenlänge.

Es ist zu hoffen, dass Oberflächenbehandlungen wie folgt könnte, um die Materialien in Solarzellen verwendet angewendet werden, um sicherzustellen, dass sie so viel Licht wie möglich aufnehmen. Der nächste Schritt für die Forscher ist jedoch, um den Prozess zu skalieren, damit es verwendet werden kann, um schnell große Blätter Material vorzubereiten. Sie untersucht derzeit, wenn sie das mit einem Roller-Drucker erreichen können. [ACS Nano über chemische & Engineering News]

Oberes Bild: AP Photo/Jerry McBride. Mittleres Bild: ACS Nano.