17 Feb Las increibles capacidades del grafeno

Ya conocéis que somos apasionados de la energía solar fotovoltaica y hoy os vamos a hablar de una sustancia que podría revolucionar el futuro de las celulas solares, esta sustancia es el grafeno.

El grafeno es similar al grafito y esta formado por átomos de carbono dispuestos en un patrón hexagonal. Cuenta con propiedades extraordinarias que están permiento desarrollos futuristas como pantallas flexibles para dispositivos electrónicos, placas solares transparente o sensores químicos y biológicos entre otras investigaciones científicas.

Lo último en lo que están investigando los científicos alrededor del grafeno es que es una sustancia capaz de convertir un fotón (partícula de luz) en múltiples electrones capaces de conducir corriente eléctrica, cuando lo normal es que un fotón se convierta en un electron, no en múltiples. El descubrimiento de que el grafeno convierte un foton en múltiples electrones excitados es una importante alternativa para la energía  solar que actualmente se basa en semiconductores convencionales como puede ser el silicio.

Estos electrones tienen la energía suficiente para crear corriente eléctrica. Además, los científicos han mejorado la habilidad fotovoltaica del grafeno al alterar químicamente el número de electrones y así excitarlos. Un fotón golpea a un electrón para devolverlo a su estado fundamental y es capaz de excitar a dos más generando corriente eléctrica. Los cientificos llamaron a este proceso Dopaje del grafeno.

 Cuando se dopa a un grafeno conseguimos un material estupendo para la liberación de electrones y usar la energía restante para excitar otros electrones en vez de que la energía se libere como calor. Aunque actualmente el grafeno tiene una limitación, necesita ayuda para absorber la luz. Los investigadores están trabajando para encontrar una manera eficiente de combinarlo con otros materiales que le permitan absorber más fácilmente la luz pasando de un 32% de eficiencia que tenemos en la actualidad a un 60% de eficiencia. Este incremento tan sustancial de la efectividad supondrá una revolución en el mercado de la energía solar.

Muchas empresas e instituciones están apostando por el grafeno ya que sus propiedades, dentro y fuera de la energía solar, son innumerables. Destacan:la generación de electricidad al ser alcanzado por la luz, transparencia, flexibilidad, autoenfriamiento, alta conductividad térmica y eléctrica, elasticidad y dureza (200 veces mayor que el acero, casi igual al diamante), alta reacción química con otras sustancias, gran ligereza (una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan sólo 0,77 miligramos), menor efecto Joule (no se calienta al conducir los electrones), alta razón Superficie/Volumen (potencial supercondensador), cuando recibe algún daño se autorepara, posible uso futuro en preservativos y, en su forma óxida, absorbe residuos radioactivos. ¿Os parece poco?

El grafeno es una de las sustancias del siglo XXI y las investigaciones no sabemos donde nos llevarán aunque este material, su enlace químico y su estructura, se descubrieron en la década de1930. Pero no ha sido hasta el siglo XXI cuando se ha empezado la invesitgación de sus capacidades. Ya en 2010 Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov se llevaron el novel por los descubrimientos alrededor del grafeno y ese mismo año IBM anunció que había fabricado transistores con grafeno que operaban a frecuencias de 100 GHz, y en septiembre del mismo año, alcanzaron los 300 GHz.

Desde entonces la investigación alrededor del grafeno no ha parado y sus usos y capacidades no paran de incrementarse auqneu desde Genpower tenemos que reconocer que su uso para las células fotovoltaicas nos fascina y esperamos con ilusión ver la revolución y transformación que puede generar en el mercado de la energía solar fotovoltaica.