Uno dei motivi per cui l'energia solare non è stata ampiamente adottata è perché i materiali che assorbono la luce non sono durevoli. I materiali che raccolgono la radiazione solare per produrre energia spesso si surriscaldano o si degradano nel tempo; ciò riduce la loro capacità di competere con altre fonti di energia rinnovabile come i generatori eolici o idroelettrici.

Un nuovo protocollo video affronta questi problemi presentando una sintesi di due nanocristalli inorganici, ognuno dei quali è più durevole delle loro controparti organiche. L'articolo, pubblicato in Journal of Visualized Experiments ( GioVE ), si concentra sulla sintesi in fase liquida di due nanocristalli che producono gas idrogeno o una carica elettrica quando esposti alla luce. "Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente di eseguire direttamente, tutti gli accoppiamenti inorganici dell'assorbitore di luce e del catalizzatore, " dice l'autore principale Dr. Mikhail Zamkov della Bowling Green State University.

I nanocristalli di Zamkov sono unici per due motivi:separano la carica in modi diversi a causa delle loro architetture, e sono inorganici e durevoli. Il primo nanocristallo è a forma di bastoncino, che consente la separazione di carica necessaria per produrre gas idrogeno, una reazione nota come fotocatalisi. Il secondo nanocristallo è composto da strati sovrapposti e genera elettricità, essendo quindi fotovoltaico. Poiché i nanocristalli sono inorganici, sono più facili da ricaricare e meno sensibili al calore rispetto alle loro controparti organiche. Il materiale fotocatalitico inorganico di Zamkov consente una reazione ricaricabile se esposto a solventi organici economici, mentre nelle reazioni fotocatalitiche tradizionali il catalizzatore è spesso irreversibilmente degradato. I nanocristalli fotovoltaici possono sopportare anche un calore più elevato rispetto alle tradizionali celle fotovoltaiche che non dissipano bene il calore.

"Abbiamo stabilito un nuovo metodo per realizzare materiali fotocatalitici e fotovoltaici. Questo è importante principalmente come nuova strategia per realizzare film fotovoltaici inorganici al 100%, producendo così un pannello solare più stabile. È un design che potresti raggiungere la commerciabilità, " Dice il dottor Zamkov. "È importante che questi passaggi siano documentati in un formato video, poiché la sintesi dei nanocristalli fotocatalitici e delle celle fotovoltaiche sono procedure lunghe con passaggi dettagliati. Rende la nostra tecnica più visibile e accessibile".