Projektbeschreibung
LEDs und Solarzellenmaterialien als Wegbereiter für thermophotonische Feststoff-Kühler
Die Heizung und Kühlung von Wohngebäuden und im Laufe industrieller Anwendungen trägt erheblich zum weltweiten Ausstoß von Treibhausgasen bei. Aktuelle Ansätze umfassen konventionelle mechanische Kompressor-Wärmepumpen-Technologien mit flüssigen oder gasförmigen Kühlmitteln und neuere thermoelektrische Geräte auf der Grundlage von Festkörperhalbleitern. Letztere verursachen weniger Lärm und beinhalten keine beweglichen Teile, können jedoch zumeist nur in kleinerem Maßstab angewandt werden. Das EU-finanzierte Projekt OPTAGON prüft einen revolutionären optischen Ansatz an die Kühlung, der auf Solarzellenmaterialien und LEDs beruht. Es wird sich die Fähigkeit von LEDs zunutze machen, sich beim Emittieren von Photonen durch einen Vorgang namens Elektrolumineszenzkühlen selbst zu kühlen, um idealerweise Zugang zu einer Kühlleistung zu gewinnen, die selbst für kryogene Anwendungen geeignet ist.
Ziel
According to fundamental thermodynamics, using light as a refrigerant could allow new cooling technologies providing a much better alternative for the presently prevailing mechanical compressor based heat pumps and their all-solid-state thermoelectric counterparts. Recent evidence shows that such a break-through is already possible with the right combination of the latest innovations in lighting, photovoltaics and nanotechnologies. Addressing the challenges of stopping the use of polluting green-house gasses and reducing the rapidly increasing global energy consumption on cooling and heating, OPTAGON aims to demonstrate and harness the fundamental phenomenon of electroluminescent cooling to develop the first thermophotonic coolers. This opens an entirely new way to tackle the challenges of efficient solid-state cooling, enabling cooling solutions all the way from cryogenic coolers to domestic heat pumps. In a multidisciplinary cross-over approach we combine thin-film solar cell materials and light emitting diode structures with recently developed extremely efficient light extraction methods and emerging nanoengineering concepts using optical near-field effects to demonstrate the extraordinary prospects of thermophotonics. This creates a fundamental and cutting-edge line of research, development, and innovation targeting a solid-state cooling revolution with a scientific underpinning and addressing the urgent industrial needs for efficient cryogenic solid -state cooling. This project will combine synergies in theory, experiment and technology-development covering different fields from materials to photonics. The project partners, who are leaders in their respective fields, form a consortium that is uniquely positioned to achieve the ambitious objectives.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
02150 Espoo
Finnland