Description du projet
Les LED et les matériaux des cellules solaires ouvrent la voie aux refroidisseurs thermophotoniques à l’état solide
La réponse aux besoins de chauffage et de refroidissement dans les bâtiments résidentiels et les applications industrielles contribue de manière significative aux émissions de gaz à effet de serre. Les approches actuelles comprennent notamment les technologies classiques de pompes à chaleur à compresseur mécanique avec des réfrigérants liquides ou gazeux et les nouvelles technologies thermoélectriques à semi-conducteurs à l’état solide. Ces dernières sont plus silencieuses et dépourvues de pièces mobiles, mais elles ne sont généralement utilisables que pour des applications à petite échelle. Le projet OPTAGON, financé par l’UE, examine une approche optique révolutionnaire de la réfrigération basée sur des matériaux de cellules solaires et des LED. Il exploitera la capacité des LED à se refroidir elles-mêmes en émettant des photons, phénomène connu sous le nom de refroidissement électroluminescent. Cela permettrait, dans l’idéal, d’accéder à des performances de refroidissement permettant même des applications cryogéniques.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
02150 Espoo
Finlande