Solar Energy Scavenging Using Nano-Antennas and Tunneling Diodes

使用纳米天线和隧道二极管收集太阳能

基本信息

  • 批准号:
    1029925
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 33万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-09-15 至 2014-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We will develop novel bowtie nanoantennas and resonant tunneling diodes to convert the mid-IR portion of the solar spectrum to electric power. We will take advantage of the large enhanced electric field by the lightning rod effect and by the gap plasmon resonances to enhance the in-plane electric field in the ?knot? of the bowtie and increase the efficiency of electron tunneling. What is the intellectual merit of the proposed activity?Our approach will initially complement solar cells by converting infrared blackbody radiation from the earth, at night, during rainy days or from heat generated by the inefficient solar energy conversion during day time. Then, we will extend this technology to higher frequencies and will challenge current solar cells for solar energy conversion of the visible spectrum. This research will enhance our understanding of efficient coupling to nanoantenna in the mid-IR and the visible spectrum and will help us understand the physics of tunneling at very high frequencies which is not well understood. What are the broader impacts of the proposed activity?Our new devices will impact the field of solar energy collection and will allow collection of energy from spectral regions that were previously ignored. We anticipate that our novel technology will eliminate the need for large volumes of relatively expensive semiconductors and will allow for much more extensive harvesting of energy from ambient radiation. A new experiment on energy scavenging will be introduced in our undergraduate class in optoelectronics and will complement the solar energy laboratory being established in our Department.
我们将开发新型蝴蝶结纳米天线和共振隧穿二极管,将太阳光谱的中红外部分转换为电能。我们将利用避雷针效应和差距等离子体激元共振产生的大的增强电场来增强面内电场。结?并增加电子隧穿的效率。拟议活动的智力价值是什么?我们的方法最初将通过转换来自地球的红外黑体辐射来补充太阳能电池,在晚上,在雨天或从白天低效的太阳能转换产生的热量。然后,我们将把这项技术扩展到更高的频率,并将挑战目前的太阳能电池,用于可见光谱的太阳能转换。这项研究将增强我们对中红外和可见光谱中纳米天线有效耦合的理解,并将帮助我们理解在非常高的频率下隧道效应的物理学,这一点还没有得到很好的理解。拟议活动的广泛影响是什么?我们的新设备将影响太阳能收集领域,并将允许从以前被忽略的光谱区域收集能量。我们预计,我们的新技术将消除对大量相对昂贵的半导体的需求,并将允许从环境辐射中更广泛地收集能量。一个新的实验将在我们的光电本科班引入能量收集,并将补充我们部门正在建立的太阳能实验室。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Mario Dagenais其他文献

The role of nonlinear diode laser amplifiers in optical processors and interconnects
  • DOI:
    10.1007/bf02034351
  • 发表时间:
    1987-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.000
  • 作者:
    Wayne F. Sharfin;Mario Dagenais
  • 通讯作者:
    Mario Dagenais
Implementation of E-Beam Proximity Effect Correction using linear programming techniques for the fabrication of asymmetric bow-tie antennas
  • DOI:
    10.1016/j.sse.2010.05.009
  • 发表时间:
    2010-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Filiz Yesilkoy;Kwangsik Choi;Mario Dagenais;Martin Peckerar
  • 通讯作者:
    Martin Peckerar
Lithography, Plasmonics and Sub-wavelength Aperture Exposure Technology
光刻、等离子体和亚波长孔径曝光技术
Optical pattern recognition by use of a segmented semiconductor optical amplifier.
使用分段半导体光放大器进行光学模式识别。
  • DOI:
    10.1364/ol.26.001248
  • 发表时间:
    2001
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    P. Petruzzi;Christopher J. K. Richardson;M. Leeuwen;N. Moulton;Peter J. S. Heim;Mario Dagenais;Julius Goldhar
  • 通讯作者:
    Julius Goldhar

Mario Dagenais的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Mario Dagenais', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Toward universal quantum computing with heterogeneously integrated quantum optical frequency combs
合作研究:利用异构集成量子光学频率梳实现通用量子计算
  • 批准号:
    2219760
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Integrated scalable quantum receiver for energy efficient data exchange and telecommunication
用于节能数据交换和电信的集成可扩展量子接收器
  • 批准号:
    1927674
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
EAGER: TDM solar cells: High Efficiency Perovskites and CuInSe (CIS) Tandem Solar cells
EAGER:TDM 太阳能电池:高效钙钛矿和 CuInSe (CIS) 串联太阳能电池
  • 批准号:
    1665449
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Workshop: Quantum Information on a Chip; October 12-14, 2015 , Universita Degli Studi di Padova, Padua, Italy,
研讨会:芯片上的量子信息;
  • 批准号:
    1543808
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Carrier Dynamics in Quantum Dot Solar Cells and Infrared Detectors
量子点太阳能电池和红外探测器中的载流子动力学
  • 批准号:
    1509712
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI: Acquisition of a III-Nitride MOCVD for Nanophotonics and Nanoelectronics
MRI:获取用于纳米光子学和纳米电子学的 III 族氮化物 MOCVD
  • 批准号:
    1429468
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Travel assistance for US university professors and students to attend the PIERS conference in Guangzhou, China (August 25-28, 2014)
为美国大学教授和学生参加在中国广州举行的 PIERS 会议(2014 年 8 月 25 日至 28 日)提供交通补助
  • 批准号:
    1419479
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Industry/University Cooperative Research Center for Optoelectronic Devices, Interconnects, and Packaging
光电器件、互连和封装产学合作研究中心
  • 批准号:
    9520255
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Planning Grant for a Joint Industry/University Cooperative Center Called the Optoelectrnic Circuitry and Packaging (OCP) Center
为名为光电电路和封装(OCP)中心的工业/大学联合合作中心规划拨款
  • 批准号:
    9312427
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Semiconductor Diode Laser Amplifiers for High Performance Photonic Switching Systems
用于高性能光子开关系统的半导体二极管激光放大器
  • 批准号:
    8818797
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

度量测度空间上基于狄氏型和p-energy型的热核理论研究
  • 批准号:
    QN25A010015
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Understanding Thermal Energy Scavenging in All-Inorganic Perovskite Nanocrystals
了解全无机钙钛矿纳米晶体的热能清除
  • 批准号:
    2131408
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Energy scavenging experiment from standard time radio wave by using by a high-Q MEMS resonator
使用高 Q 值 MEMS 谐振器进行标准时间无线电波能量收集实验
  • 批准号:
    19H02570
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Scavenging Thermal-noise Energy and Quantum Fluctuations for Self-powered Time-stamping and Sensing
清除热噪声能量和量子涨落以实现自供电时间戳和传感
  • 批准号:
    1550096
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Scavenging Thermal-noise Energy and Quantum Fluctuations for Self-powered Time-stamping and Sensing
清除热噪声能量和量子涨落以实现自供电时间戳和传感
  • 批准号:
    1505767
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Low Resonant Frequency Energy Scavenging Based on Bi-Stability Structure Dynamics
基于双稳态结构动力学的低共振频率能量清除
  • 批准号:
    1408005
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Energy Scavenging Collar for Animal Physiology and Ecology (ESCAPE)
用于动物生理学和生态学的能量收集项圈 (ESCAPE)
  • 批准号:
    1255913
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Dynamic mechanism of parametric pendulumfor wave energy scavenging
波能清除参数摆动力学机制
  • 批准号:
    23860039
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Mechanical Energy Scavenging for in-Wheel Sensors
轮内传感器的机械能回收
  • 批准号:
    EP/H035346/1
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Research Grant
EAGER: Piezoelectric Energy Scavenging Schemes for Hybrid Integrated Systems
EAGER:混合集成系统的压电能量收集方案
  • 批准号:
    1045995
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Novel zno electrical energy scavenging devices
新型zno电能收集装置
  • 批准号:
    383597-2009
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 33万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了