Metrologie met hoge doorvoer voor nanodraadenergie (NanoWires)
Projects
Metrologie met hoge doorvoer voor nanodraadenergie (NanoWires)
Het oogsten van energie uit hernieuwbare bronnen (zon, warmte en beweging) is een prominente oplossing om kleine hoeveelheden elektrische energie op te wekken in moeilijk toegankelijke gebieden, en apparaten voor het oogsten van energie hebben veel potentieel om onze wereldwijde energieproblemen aan te pakken. Op nanodraad (NW) gebaseerde systemen voor het oogsten van energie hebben bemoedigende vooruitgang geboekt, maar vanwege de nanometer (nm) afmetingen van de draden en het grote formaat (m2) van de apparaten brengen ze ook uitdagingen met zich mee voor testen en karakterisering. Gemiddelde eigenschappen van apparaten voor het oogsten van energie kunnen worden gemeten, maar een kwantitatieve link en correlatie tussen de prestaties van afzonderlijke NW’s en die van het totale apparaat ontbreekt. Dit project heeft tot doel betrouwbare metrologie met hoge doorvoer te ontwikkelen voor de kwaliteitscontrole van NW-energieoogstsystemen. In de afgelopen twee decennia zijn er grote inspanningen geleverd om apparaten voor het oogsten van energie te ontwikkelen, van macro- en microschaal tot nanoschaal. Vanwege hun extreem kleine fysieke omvang en hoge oppervlakte-volumeverhouding hebben NW-gebaseerde energieoogstsystemen, waaronder fotovoltaïsche zonnecellen, thermo-elektrische en elektromechanische energie-nanogeneratoren, enorm veel belangstelling gekregen en is er bemoedigende vooruitgang geboekt. Er is met name bevestigd dat de efficiëntie van NW-zonnecellen kan worden verbeterd van 17,8% momenteel tot de uiteindelijke limiet van 46,7% door middel van nanofotonische engineering. Hoewel nieuwe ontwerpen en materialen voor verschillende apparaten voor het oogsten van energie inderdaad veel potentiële voordelen bieden, brengen ze ook uitdagingen met zich mee voor testen en karakterisering. Zo ontbreekt de kwantitatieve koppeling en correlatie tussen de prestaties van een enkele NW en die van het totale apparaat nog. Bovendien is er momenteel geen betrouwbare metrologie beschikbaar voor NW-arrays met een groot gebied (van cm2 tot enkele m2) met diameters tussen 50 nm en 1 µm. Kwaliteitscontrole van deze energieoogstsystemen is daarom een grote uitdaging, en metrologie met hoge doorvoer is noodzakelijk, wat de ontwikkeling vereist van traceerbare meetmethoden en modellen voor de karakterisering van NW-energieoogstmachines, zonnecellen en apparaten.
Onze rol
Dit project richt zich op de ontwikkeling van traceerbare meetmethoden voor high-throughput nanodimensionale karakterisering van NW-energieoogsters. VSL leidt een werkpakket dat verantwoordelijk is voor de high-throughput nanodimensionale karakterisering van NW’s. Nieuw gefabriceerde nanodraden worden gemeten op lengte en optische groep met AFM- en scatterometrietechnieken.
Start datum: 1 september, 2020
Eind datum: 31 augustus, 2023
–
Meer weten over dit project?
Onze experts helpen u graag.
Lauryna Siaudinyté
Principal Scientist Length Optics
Projecten
Onze expertise in de prakijtk
Lees meer over onze projecten
Virtuele experimenten en digitale tweelingen (ViDiT)
Virtuele experimenten en digitale tweelingen zijn sleuteltechnologieën om Europees strategisch beleid gericht op duurzaamheid en digitalisering te verwezenlijken en te realiseren binnen het complexe raamwerk van Industrie 4.0 en de Europese Green Deal.
Herleidbaarheid voor dosimetrie in röntgendiagnostistiek (TraMeXI)
De voornaamste doelen van het project zijn het voorstellen van nieuwe referentiestralingskwaliteiten in combinatie met classificatie van verschillende commercieel verkrijgbare dosimeters en x-ray multimaters (XMMs) wat zal leiden tot geharmoniseerde kalibratieprocedures XMMs en het realiseren van een traceerbaarheidsketen voor relevante klinische parameters, bijv: luchtkerma, practical peak voltage (PPV), current-time product (mAs), etc. Ter validatie zal een internationale vergelijking worden uitgevoerd.
Op weg naar een 8-digit digitizer (True8DIGIT)
Dit project richt zich op de ontwikkeling van een digitizer op basis van geavanceerde analoog-naar-digitaalomzetters (ADC’s), werkend van gelijkstroom (DC) tot 100 kHz, die voldoet aan de eisen voor lineariteit, ruis en algehele nauwkeurigheid.
Verplaatsbare optische klokken voor key comparisons (TOCK)
Het voorgestelde onderzoek zal een metrologische oplossing bieden om vergelijkingen mogelijk te maken van hoogwaardige klokken tussen alle Europese NMI’s, onderzoeksinstituten en serviceproviders die frequentienormen hanteren.
Metrologieondersteuning voor gebruik en opslag van koolstofafvang (MetCCUS)
Dit project zal zich richten op de ontwikkeling van de metrologische infrastructuur die nodig is voor het monitoren van CO2 die wordt geproduceerd en verloren gaat in een industrieel proces door de ontwikkeling van nieuwe traceerbare faciliteiten, waaronder primaire stroomstandaarden om kalibratie mogelijk te maken, evenals validatie van systemen die in staat zijn om CO2-lekken te kwantificeren van pijpleidingen, transport (bijv. scheepvaart) of opslaglocaties.
Protocol voor SI-herleidbare validatie van methoden voor conformiteitsbeoordeling van biomethaan (BiometCAP)
Dit project zal zorgen voor toegankelijke traceerbaarheid voor de gemeenschap van belanghebbenden door efficiënte en kosteneffectieve methoden te ontwikkelen voor het opstellen van traceerbare gasoverdrachtsnormen voor de prestatie-evaluatie van biomethaanmonitoringsystemen.
Grenzen verleggen van nanodimensionale metrologie door licht (20FUN02 POLight)
Dit project pakt dit probleem aan door nieuwe methoden te ontwikkelen om de metrologiekloof te overbruggen en op zijn beurt KET-innovatie te bevorderen. Meer specifiek zal dit project de grenzen van optische meetmethoden verleggen door een nieuwe generatie optische metrologiesystemen te realiseren, met ongekende prestaties op het gebied van ruimtelijke resolutie, traceerbaarheid, betrouwbaarheid en robuustheid.
