Grafen kan ge supereffektiva solceller

Genom att kombinera grafen med en nanostruktur i metall kan man få fram närmast perfekta solceller som tar tillvara på varenda liten solstråle.

Sedan supermaterialet grafen (uttalas grafén) upptäcktes 2004 har det fortsatt att förvåna forskarna genom nya egenskaper. Det är hårdare än diamant, böjligt, genomskinligt, lätt och sägs bland annat kunna ersätta kiselprocessorerna i dagens datorer samt användas för transparenta, böjbara pekskärmar då det släpper igenom ljus samtidigt som det leder ström bättre än något annat ämne.

Trots dessa egenskaper är grafen inte särskilt effektivt för solceller då det absorberar mindre än tre procent av ljuset. Nu har dock brittiska forskare, genom att kombinera grafen med metallstrukturer i nanoskala, fått plasmoner att uppstå och därmed öka grafenets förmåga att omvandla solljus till elektricitet med hela 20 gånger. Genom ytterligare optimering tror de sig kunna ta tillvara på varenda foton, vilket skulle innebära en revolution för solcellsindustrin. I forskningsgruppen ingår även Andre Geim och Kostya Novoselov som tilldelades Nobelpriset i fysik förra året för sin upptäckt av grafen.

Dagens traditionella solceller har en relativt låg verkningsgrad där det mesta av solljuset inte kan omvandlas till elektricitet. Därför behövs idag stora ytor med solceller för att kunna driva till exempel en bil i realtid (ej tidigare lagrad ström). Med de framtida grafenbaserade solcellerna kan man tänka sig autonoma farkoster i luften, vattnet och på land samt andra former av robotar som uteslutande drivs av solenergi. De skulle då kunna färdas långa sträckor utan att behöva göra några stopp för att tanka eller ladda upp batterierna.

Ny Teknik, Physics World

SE ÄVEN:

Det här inlägget postades i Nanoteknik och har märkts med etiketterna , , , , , , , , , , , , . Bokmärk permalänken.
  • Dennisbahar

    Kan man köpa Grafen material? Och har den förmågan till att kyla med kyla upp till 8 grader eller lite kyligare.

    • Eftersom grafen kan framställas med grafit (samma material som används i blyertspennor) och tejp för att skala av det i atomtunna lager (det var så Nobelpristagarna upptäckte det) borde det gå att köpa färdig grafen. Jag hittade även instruktioner på hur man själv kan framställa grafen med vanlig tejp: http://www.scientificamerican.com/slideshow.cfm?id=diy-graphene-how-to-make-carbon-layers-with-sticky-tape

      Grafens termiska egenskaper har jag däremot inga siffror på. Wikipedia skriver om egenskaperna hos grafen:

      ”Grafen är 200 gånger starkare än vanligt stål och är dessutom genomskinligt, böjligt och har en mycket god elektrisk ledningsförmåga, vilket ökar användningsmöjligheterna för materialet. Ämnet är även ogenomträngligt för både gaser och vätskor, fasta föremål kommer inte heller igenom det tunna lagret.

      Elektronmobiliteten hos grafen har blivit uppmätt till 200 000 cm²/Vs, vilket är 100 gånger snabbare än elektronhastigheten för kisel, och 30 gånger den för galliumarsenid.”