Eine Nanoantenne oder Nantenna ist eine Idee für eine Art von Solarzelle, die, anstatt sichtbares Licht zur Stromerzeugung zu nutzen, Infrarotstrahlung nutzt, die oft als Wärme betrachtet wird und für den Menschen jenseits des sichtbaren Bereichs existiert. Infrarotlicht wird von der Erde selbst und einer Vielzahl industrieller Prozesse als Abfallenergie emittiert, beispielsweise aus Kohlekraftwerken. Eine Version der Nanoantenne hat die Form eines mikroskopisch kleinen goldenen Quadrats oder einer Spirale aus Metalldraht von etwa 1/25 des Durchmessers eines menschlichen Haares, das in eine flexible Polyethylen-Kunststofffolie eingebettet ist. Metalle wie Mangan und Kupfer wurden auch für die Nanoantenne untersucht, und in der Forschung seit 2008 hat sich gezeigt, dass die Geräte die Frequenzen von Infrarotlicht, das sie einfangen, in elektrische Energie umwandeln.
Die Sonnenstrahlung umfasst ein breites Spektrum jenseits des sichtbaren Lichtbereichs. Es wird geschätzt, dass 44% des von der Sonne emittierten Lichts sichtbar ist, davon 7% im ultravioletten Bereich und 49% im Infrarotbereich. Wenn sichtbares Licht auf die Erdoberfläche oder ihre Atmosphäre trifft, verliert es dabei einen Großteil seiner Energie und das meiste davon wird später als längerwellige Infrarotstrahlung wieder in den Weltraum emittiert. Das Einfangen dieser Energie mit einem Nanoantennen-Array könnte zwei wichtigen Zwecken dienen. Die Energie könnte verwendet werden, um zahlreiche elektronische Geräte mit Strom zu versorgen, und sie könnte auch von Geräten wie Computerservern und anderen Maschinen abgezogen werden, um sie kühl und effizient zu halten.
Eine der Beschränkungen bei gegenwärtigen Nanoantennen-Designs, die jedoch die Produktion eines Nanoantennen-Array-Systems für einige Zeit einschränken kann, ist die Natur des Infrarotlichts, bei hohen Frequenzen zu schwingen. Dies macht es notwendig, Gleichrichter in das System einzubauen, die Wechselstrom (AC) Infrarotsignale in Gleichstrom (DC) umwandeln. Ein vergleichbarer Gleichrichter für den Betrieb mit einer Nanoantenne müsste von aktuellen Modellen, die ab 1,000 auf dem Markt sind, um den Faktor 2011 verkleinert werden, um effektiv zu funktionieren, und diese Technologie wurde noch nicht entwickelt. Ein alternativer Ansatz wäre, selbst eine Gleichrichterantenne zu schaffen, die eine Kombination aus Nanoantenne und Nanogleichrichter wäre und die Infrarotfrequenzen natürlich regulieren würde.
Die Vorteile der Herstellung nanoskopischer Solarzellenkomponenten gegenüber herkömmlichen Siliziumwafer-Solarzellen können diese zu einem revolutionären Sprung nach vorne machen. Ihre Effizienz bei der Umwandlung von Licht ist viel höher als bei Standard-Photovoltaik-Solarzellen, die ab 15 nur bis zu etwa 2011% für Einzelhandelsversionen reichen. Eine Nanoantennen-Solarzelle könnte so konfiguriert werden, dass sie bestimmte Wellenlängen von Infrarotlicht einfängt und auf beiden Seiten von ein Panel, um zwei verschiedene Wellenlängen von jeder Seite gleichzeitig zu erfassen.
Einer der vielleicht wichtigsten Fortschritte gegenüber der herkömmlichen Solarzellentechnologie besteht jedoch darin, dass die funktionalen Komponenten einer Antenne klein genug sind, um Arrays der Geräte in flexible Kunststofffolien einbetten zu können. Diese Folie könnte dann über eine Vielzahl von unregelmäßigen Oberflächen oder elektronischen Geräten gespannt werden. In einer Forschungseinrichtung des Idaho National Laboratory (INL) in den USA wurden bereits Nanoantennenplatten mit Quadraten von etwa 3 Zoll x 3 Zoll Breite (7.6 x 7.6 Zentimeter) hergestellt, die jeweils etwa 260,000,000 Antennen enthalten, und Rollen von viel größere Blätter sind möglich.