Efficient luminescent solar concentrators based on self-absorption free, Tm2+ doped halides

The optical and luminescence properties of CaI2 and NaCl doped with divalent thulium are reported for solar energy applications. These halides strongly absorb solar light from the UV up to 900 nm due to the intense Tm2+ 4f13→4f125d1 electronic transitions. Absorption is followed by emission of 1140 nm light due to the 2F5/2→2F7/2 transition of the 4f13 configuration that can be efficiently converted to electric power by thin film CuInSe2 (CIS) solar cells. Because of a negligible spectral overlap between absorption and emission spectra, a luminescent solar concentrator (LSC) based on these black luminescent materials would not suffer from self-absorption losses. The Tm2+ doped halides may therefore lead to efficient semi-transparent power generating windows that absorb solar light over the whole visible spectrum. It will be shown that the power efficiency of the Tm2+ based LSCs can be up to four times higher compared to LSCs based on organic dyes or quantum dots.

Implications of the sustainable development paradigm for Switzerland

The sustainable development paradigm raises issues of global, intra- and intergenerational social equity as well as respect for nature, and economic welfare. Switzerland is confronted by these issues within its own country, and has a moral responsibility vis-a-vis the rest of the world. Syndromes of global change are affecting many eco-regions, not only in developing and transition countries, but to a lesser extent also the affluent countries. Switzerland as a nation has an impact on syndromes through its far-reaching economic activities, which are non-sustainable. At the global level, more modest consumption patterns, a considerably slowed demographic change, a nonconsumptive but sustainable use of natural resources, and conflict transformation are the main prerequisites for improving sustainability. Switzerland's current contribution to sustainability is much less than what it could be, hence the need for additional action along general principles in,accordance with Swiss traditions and innovative potentials. A number of concrete actions could be taken immediately. These are: labelling the socially and ecologically sustainable production of goods and services, and their negotiation at WTO level; enhancing international cooperation and research; strengthening education and research for sustainability, and emphasizing energy and material flux efficiency at home and abroad.

Dark matter sensitivity of multi-ton liquid xenon detectors

We study the sensitivity of multi ton-scale time projection chambers using a liquid xenon target, e.g., the proposed DARWIN instrument, to spin-independent and spin-dependent WIMP-nucleon scattering interactions. Taking into account realistic backgrounds from the detector itself as well as from neutrinos, we examine the impact of exposure, energy threshold, background rejection efficiency and energy resolution on the dark matter sensitivity. With an exposure of 200 t x y and assuming detector parameters which have been already demonstrated experimentally, spin-independent cross sections as low as 2.5×10−49 cm2 can be probed for WIMP masses around 40 GeV/c2. Additional improvements in terms of background rejection and exposure will further increase the sensitivity, while the ultimate WIMP science reach will be limited by neutrinos scattering coherently off the xenon nuclei.

Ernährungssicherheit in der Schweiz

Viele Länder verankern die Versorgungs- oder Ernährungssicherheit als staatspolitisches Ziel in ihrem Grundgesetz. Neuerdings wird auch das Recht auf Nahrung und auf die Erfüllung weiterer Grundbedürfnisse aufgeführt. Das Schweizer Parlament hat darüber hinaus sogar den Grundsatz der Ernährungssouveränität im Landwirtschaftsgesetz verankert. Die zur Förderung dieser Ziele genannten Aufgaben und Eingriffsrechte des Staates sind jeweils unterschiedlich und unterschiedlich präzise formuliert. Dabei gibt es für jedes Land eigentlich nur zwei Möglichkeiten zur Ernährung: Inlandproduktion und Einfuhr. Eine zusätzliche Option ist die Bildung von Nahrungsmittelreserven zur Überbrückung von Versorgungsengpässen. Die Schweiz benützt und fördert alle drei Möglichkeiten zu ihrer Ernährungssicherheit, im Wesentlichen mit vier Politiken: Versorgungs-, Aussenwirtschafts-, Agrar- und Entwicklungspolitik. Bei Störungen sollen die durch Grenzabgaben finanzierten Pflichtlager während rund sechs Monaten die Inlandnachfrage sichern. Die Optimierung und die Abstimmung unter den verschiedenen Sektorpolitiken, welche unter Berücksichtigung der internationalen Rahmenbedingungen eine grösstmögliche Ernährungssicherheit herbeiführen, gehört zu den Kernaufgaben jedes Staates. Die Umsetzung der genannten Sektorpolitiken ist jedoch in der Praxis nicht immer kohärent, geschweige denn konfliktfrei. Dieser Artikel beschreibt zunächst die internationalen rechtlichen und ökonomischen Parameter für die Schweizer Versorgungspolitik und ihre Beziehung zur Wirtschaftsfreiheit im Allgemeinen, und speziell auf ihre Zweckmässigkeit hinsichtlich der Ernährungssicherheit. Die Analyse der Wechselwirkungen und der Konflikte bei der Umsetzung zeigt, dass die Schweizer Ernährungssicherheitspolitik (food security) in Wirklichkeit eine Politik zur einheimischen Produzentensicherheit ist (farm security). Den Abschluss bilden einige Vorschläge zur Minderung der sektorpolitischen Inkohärenzen und der festgestellten negativen Auswirkungen der Agrarpolitik auf die Schweizer und globale Ernährungssicherheit.