Nanoantenna, atau nantenna, adalah ide untuk jenis sel surya yang, alih-alih memanfaatkan cahaya tampak untuk menghasilkan listrik, memanfaatkan radiasi infra merah yang sering dianggap sebagai panas dan berada di luar jangkauan yang terlihat bagi manusia. Cahaya inframerah dipancarkan oleh Bumi itu sendiri dan beragam proses industri sebagai energi limbah, seperti dari pembangkit listrik tenaga batu bara. Salah satu versi nanoantenna mengambil bentuk persegi emas mikroskopis kecil atau spiral kawat logam sekitar 1/25 th diameter rambut manusia yang tertanam dalam polietilen fleksibel lembaran plastik. Logam seperti mangan dan tembaga juga telah dipelajari untuk nanoantenna, dan, dalam penelitian pada tahun 2008, perangkat telah terbukti mencapai 92% efisien dalam mengubah frekuensi cahaya inframerah yang mereka tangkap menjadi energi listrik .
Wanita memegang buku
Radiasi matahari mencakup spektrum yang luas di luar jangkauan cahaya tampak. Diperkirakan bahwa 44% dari cahaya yang dipancarkan oleh Matahari terlihat dengan 7% dalam rentang ultraviolet dan 49% dalam rentang inframerah. Ketika cahaya tampak mengenai permukaan Bumi atau atmosfernya, ia kehilangan banyak energinya dalam proses tersebut dan sebagian besar dari ini kemudian dipancarkan kembali ke angkasa sebagai radiasi inframerah dengan panjang gelombang yang lebih panjang. Menangkap energi ini menggunakan array nanoantenna dapat melayani dua tujuan penting. Energi tersebut dapat digunakan untuk memberi daya pada banyak perangkat elektronik, dan juga dapat diambil dari peralatan seperti server komputer dan mesin lainnya agar tetap dingin dan bekerja secara efisien.
Salah satu keterbatasan dalam desain nanoantenna saat ini, bagaimanapun, yang dapat membatasi produksi sistem array nanoantenna untuk beberapa waktu mendatang, adalah sifat cahaya inframerah untuk berosilasi pada frekuensi tinggi. Ini membuatnya perlu untuk membangun penyearah ke dalam sistem yang akan mengubah sinyal inframerah arus bolak-balik ( AC ) menjadi daya arus searah (DC). Sebuah penyearah sebanding untuk bekerja dengan nanoantenna harus diperkecil dengan faktor 1.000 dari caral saat ini yang ada di pasar pada 2011 untuk berfungsi secara efektif, dan teknologi ini belum dikembangkan. Pendekatan alternatif adalah dengan membuat antena penyearah itu sendiri, yang merupakan kombinasi dari antena nano dan penyearah nano, dan yang secara alami akan mengatur frekuensi inframerah.
Keuntungan menciptakan komponen sel surya berukuran nanoscopic dibandingkan sel surya wafer silikon tradisional dapat membuat mereka menjadi lompatan revolusioner ke depan. Efisiensi mereka dalam mengubah cahaya jauh lebih tinggi daripada sel surya fotovoltaik standar yang berkisar hingga hanya sekitar 15% untuk versi ritel pada 2011. Sel surya nanoantenna dapat dikonfigurasi untuk menangkap panjang gelombang cahaya inframerah tertentu dan dapat ditempatkan di kedua sisi panel untuk menangkap dua panjang gelombang yang berbeda dari setiap sisi secara bersamaan.
Mungkin salah satu kemajuan terpenting dari teknologi sel surya tradisional, bagaimanapun, adalah bahwa komponen fungsional dari sebuah nantenna cukup kecil sehingga susunan perangkat dapat disematkan dalam terpal plastik fleksibel. Terpal ini kemudian dapat diregangkan di atas berbagai permukaan tidak beraturan atau perangkat elektronik. Dalam fasilitas penelitian di Idaho National Laboratory (INL) di AS, lembaran nanoantena dengan persegi sekitar 3 inci kali 3 inci lebar (7,6 kali 7,6 sentimeter) telah dibuat yang masing-masing berisi sekitar 260.000.000 nantenna masing-masing, dan gulungan banyak lembaran yang lebih besar dimungkinkan.