Teknik i nanoskala ser lovande ut som en viktig bidragande faktor till framsteg som behövs för att uppfylla potentialen hos nya källor för ren, förnybar energi.
Framsteg inom det relativt nya området nanoelektronik i synnerhet kan vara grunden för nya tillverkningsprocesser och anordningar för att göra förnybara energisystem och tekniker mer effektiva och kostnadseffektiva.
Stephen Goodnick kommer att fokusera på vad nanoelektronikens framsteg kan göra för att hjälpa till att driva solenergisystemens prestanda till nästa nivå i sitt föredrag vid 2014 års årsmöte för American Association for the Advancement of Science (AAAS) 13-17 februari i Chicago .
Hans presentation kommer att leda till en session den 16 februari, med titeln "Nanoelectronics for Renewable Energy:How Nanoscale Innovations Address Global Needs."
Goodnick är professor vid School of Electrical, Dator- och energiteknik, en av Arizona State Universitys Ira A. Fulton Schools of Engineering.
Med titeln "Vägar till nästa generations solceller, "Goodnicks presentation kommer att titta på hur innovationer drivna av nanoelektronikforskning kan göra det möjligt för solcellsteknik att avsevärt förbättra vår förmåga att omvandla solljus och värme till elektrisk kraft.
Han kommer specifikt att fördjupa sig i hur nya typer av nanostrukturbaserade enheter kan göra det möjligt att producera fotovoltaiska solceller som uppnår bättre energiomvandlingseffektivitet.
Goodnick förklarar att nyckeln ligger i de olika egenskaperna, egenskaper och beteende hos material på nanoskala.
En nanometer är en miljarddels meter (en meter är lite mer än 39 tum lång). Cirka 100, 000 nanometer motsvarar samma tjocklek som ett typiskt pappersark.
I den lilla skalan, kisel och andra material som används för att tillverka solceller kan fungera på sätt som ökar effektiviteten hos enheter för att producera energi, säger Goodnick.
"Med användning av nanopartiklar, gjorts till nanostrukturer, vi kunde, till exempel, förbättra optisk insamling, gör det möjligt för system att fånga mer ljus för omvandling till elektrisk kraft, " han säger.
"Med hjälp av nanomaterial, vi skulle kunna göra solceller ännu tunnare men ändå effektivare, och vi skulle kunna öka kapaciteten för energilagringsenheter, " han säger.
Sådana framsteg kommer att bero på framgången för vetenskap och ingenjörsforskning för att övervinna nuvarande höga produktionskostnader och vissa tekniska utmaningar. Men Goodnick säger att han är övertygad om att nanoteknologiska framsteg "kommer att bli stora faktorer i framtidens energi."
Goodnicks föredrag är en del av en AAAS-konferenssession som också kommer att innehålla ytterligare presentationer om aspekter av nanoelektronik och förnybar energi av fyra andra forskare och ingenjörer som kommer att gå med Goodnick i ett forskningssamarbete som börjar i juli vid Institutet för avancerade studier vid Tekniska universitetet i München i Tyskland.
Goodnick har tilldelats det tyska universitetets Hans Fischer Senior Fellowship, vilket gör det möjligt för honom att tillbringa sex månader med att bedriva forskning vid institutet i år. Fellowship-priset ges till ingenjörer och forskare som gör innovativt arbete inom områden som är av intresse för institutet.
