(Phys.org) -- Il nuovo nanomateriale più cool del 21° secolo potrebbe aumentare l'efficienza della prossima generazione di pannelli solari, ha scoperto un team di scienziati dei materiali della Michigan Technological University.

Grafene, un favo bidimensionale di atomi di carbonio, è una stella nascente nella comunità dei materiali per le sue proprietà radicali. Una di queste proprietà è la conduttività elettrica, che potrebbe renderlo un ingrediente chiave nella prossima generazione di celle fotovoltaiche, dice Yun Hang Hu, professore di scienze e ingegneria dei materiali.

Le celle solari sensibilizzate al colorante non si basano su materiali rari o costosi, quindi potrebbero essere più convenienti rispetto alle celle basate su tecnologie di silicio e film sottile. Ma non sono così bravi a convertire la luce in elettricità.

Nelle celle solari sensibilizzate al colorante, i fotoni spingono gli elettroni dal colorante in un sottile strato di biossido di titanio, che li trasmette all'anodo. Il gruppo di Hu ha scoperto che l'aggiunta di grafene al biossido di titanio ne aumentava la conduttività, portando il 52,4% in più di corrente nel circuito.

“L'eccellente conduttività elettrica dei fogli di grafene consente loro di fungere da ponti, accelerare il trasferimento di elettroni dal biossido di titanio al fotoelettrodo, "Ha detto Hu.

Il team ha anche sviluppato un metodo relativamente infallibile per creare fogli di biossido di titanio incorporati con grafene. Per prima cosa ha prodotto polvere di ossido di grafite, quindi mescolato con biossido di titanio per formare una pasta, stendilo su un supporto (come il vetro) e poi infornalo ad alte temperature.

“È economico e molto facile da preparare, "ha detto Hu. Ma non va bene una ricetta qualsiasi. “Se usi troppo grafene, assorbirà la luce nella cella solare e ridurrà la sua efficienza, ” ha detto.

Il loro lavoro è stato presentato al Joint Workshop USA-Egitto sui sistemi di energia solare, tenutosi dal 12 al 14 marzo al Cairo. È stato finanziato dall'American Chemical Society Petroleum Research Fund e dalla National Science Foundation. Il loro articolo "Promuovere l'effetto del grafene sulle celle solari sensibilizzate al colorante, ” scritto da Hui Wang, Samantha Leonard e Hu, è stato sottoposto a Industry and Engineering Chemistry Research. Wang e Leonard sono entrambi dottorandi in scienze dei materiali e ingegneria.