Passo in avanti verso il grafene per le celle solari
Una nuova ricerca è giunta ad un scoperta entusiasmante: il grafene conserva le sue proprietà anche quando rivestito con il silicio.
Il grafene ha un’estrema conducibilità ed è completamente trasparente, poco costoso e non tossico. Questo lo rende un materiale candidato ideale per strati trasparenti di contatto nelle celle solari per condurre elettricità senza ridurre la quantità di luce in entrata, questo almeno in teoria.
Infatti questo assunto di partenza nel mondo reale è discutibile, in quanto non esiste una cosa come il grafene “ideale”: le interazioni con gli strati adiacenti possono modificare le proprietà del grafene drammaticamente.
“Abbiamo esaminato come le proprietà conduttive del grafene cambiano se vengono incorporate in una pila di strati simili a una cella solare a film sottile a base di silicio e siamo rimasti sorpresi di scoprire che queste proprietà in realtà cambiano ben poco,” spiega Marc Gluba.
Perciò gli scienziati hanno pensato di mettere del grafene su un foglio sottile di rame, e poi lo hanno trasferito su uno strato di vetro, e infine lo hanno avvolto in uno strato di silicio. Gli scienziati hanno esaminato due differenti versioni che sono comunemente usate nelle tecnologie convenzionali con gli strati sottili di silicio : un campione conteneva uno strato di silicio amorfo , in cui gli atomi di silicio sono in uno stato disordinato; l’altro campione conteneva silicio policristallino per osservare gli effetti di un processo di cristallizzazione di serie sulle proprietà del grafene.
Anche se la morfologia dello strato superiore è cambiata completamente a causa del riscaldamento ad una temperatura di diverse centinaia di gradi C, il grafene è ancora rilevabile. “Non ci aspettavamo di trovare una cosa del genere, ma i nostri risultati dimostrano che il grafene resta grafene anche se è rivestita con silicio”, spiega Norbert Nickel.
Le misurazioni hanno dimostrato che il grafene rivestito di silicio ha una capacità di condurre la carica 30 volte di più rispetto agli strati di ossido di zinco tradizionali.
Marc Gluba ha spiegato che l’operazione ha rappresentato una vera e propria sfida, ma che c’è ancora molto da lavorare in proposito e sarà necessaria la collaborazione di scienziati anche da altri campi. L’esperimento è stato condotto su un’area di un solo centimetro quadrato, ma gli scienziati assicurano che può essere effettuato anche su aree più grandi.
