L'energia solare è in aumento. Molti progressi tecnici hanno reso le celle solari abbastanza efficienti e convenienti negli ultimi anni. Un grosso svantaggio resta il fatto che le celle solari non producono energia quando piove. Questo può cambiare, tuttavia:nel diario Angewandte Chemie , I ricercatori cinesi hanno ora introdotto un nuovo approccio per realizzare una cella solare per tutte le stagioni che viene attivata sia dalla luce del sole che dalle gocce di pioggia.

Per la conversione dell'energia solare in elettricità, il team della Ocean University of China (Qingdao) e della Yunnan Normal University (Kunming, Cina) ha sviluppato una cella solare sensibile al colorante altamente efficiente. Per permettere anche alla pioggia di produrre elettricità, hanno rivestito questa cellula con una sottile pellicola di grafene.

Il grafene è una forma bidimensionale di carbonio in cui gli atomi sono legati in una disposizione a nido d'ape. Può essere prontamente preparato per ossidazione, esfoliazione, e successiva riduzione della grafite. Il grafene è caratterizzato dalle sue insolite proprietà elettroniche:conduce elettricità ed è ricco di elettroni che possono muoversi liberamente attraverso l'intero strato (delocalizzato). In soluzione acquosa, il grafene può legare ioni carichi positivamente con i suoi elettroni (interazione acido-base di Lewis). Questa proprietà viene utilizzata nei processi a base di grafene per rimuovere ioni piombo e coloranti organici dalle soluzioni.

Questo fenomeno ha ispirato i ricercatori che lavorano con Qunwei Tang a utilizzare elettrodi di grafene per ottenere energia dall'impatto delle gocce di pioggia. Le gocce di pioggia non sono acqua pura. Contengono sali che si dissociano in ioni positivi e negativi. Gli ioni carichi positivamente, compreso il sodio, calcio, e ioni ammonio, può legarsi alla superficie del grafene. Nel punto di contatto tra la goccia di pioggia e il grafene, l'acqua si arricchisce di ioni positivi e il grafene si arricchisce di elettroni delocalizzati. Ciò si traduce in un doppio strato composto da elettroni e ioni caricati positivamente, una caratteristica nota come pseudocondensatore. La differenza di potenziale associata a questo fenomeno è sufficiente per produrre una tensione e una corrente.