Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ ανακοίνωσαν ότι κατασκεύασαν μια ηλιακή κυψέλη εξ ολοκλήρου από άνθρακα. Η εξέλιξη σημαίνει ότι, η βιομηχανία ηλιακής ενέργειας έχει πρόσβαση σε ένα φθηνό υλικό, το οποίο μελλοντικά θα μπορούσε να αντικαταστήσει τα ακριβά πάνελ πυριτίου που είναι σήμερα διαθέσιμα.
«Ο άνθρακας έχει την ικανότητα να δίνει υψηλή απόδοση σε χαμηλό κόστος», δήλωσε η Ζενάν Μπάο, καθηγήτρια χημικής μηχανικής στο Στάνφορντ και βασική συντάκτρια της έκθεσης που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση ACS Nano. «Εξ όσων γνωρίζουμε, πρόκειται για την πρώτη επίδειξη μιας ηλιακής κυψέλης που λειτουργεί και όλα τα συστατικά της οποίας είναι κατασκευασμένα από άνθρακα».
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε αρκετές μορφές άνθρακα για να δημιουργήσει το πρωτότυπό της. Η άνοδος είναι κατασκευασμένη από γραφένιο, ένα δισδιάστατο υλικό αποτελούμενο από μονοατομικά φύλλα άνθρακα. Εάν το γραφένιο τυλιχτεί σε κυλινδρικό σχήμα, μετατρέπεται σε νανοσωλήνα άνθρακα.
Τέτοιοι νανοσωλήνες αποτελούν κομμάτι του ενεργού στρώματος της συσκευής, το οποίο μετατρέπει το ηλιακό φως σε ηλεκτρικό ρεύμα. Καλύπτονται από μια στρώση σφαιρικών φουλερενίων άνθρακα - 60, ενώ η τελευταία στρώση της συσκευής είναι μια κάθοδος από νανοσωλήνες.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η κατασκευή του πρωτοτύπου ήταν πολύ απλούστερη σε σχέση με των πάνελ πυριτίου, χωρίς να απαιτεί τη χρήση ακριβών εργαλείων και μηχανημάτων. «Ίσως στο μέλλον θα μπορούσαμε να εξετάσουμε εναλλακτικές αγορές, όπου εύκαμπτες ηλιακές κυψέλες άνθρακα θα καλύπτουν τις επιφάνειες κτιρίων, παράθυρα ή αυτοκίνητα για να παράγουν ενέργεια», εκτιμά η Μπάο προσθέτοντας ότι «οι νανοσωλήνες άνθρακα έχουν εξαιρετική αγωγιμότητα και ικανότητες απορρόφησης του φωτός».
Οι επιστήμονες παραδέχονται ότι έχουν πολύ δρόμο μπροστά τους, αφού το μεγαλύτερο μειονέκτημα της κυψέλης από άνθρακα είναι ότι απορροφά κατά κύριο λόγο σχεδόν υπέρυθρο φως, κάτι που έχει ως αποτέλεσμα η αποδοτικότητά του να μην ξεπερνά το 1%, ποσοστό πολύ χαμηλότερο από τις ηλιακές κυψέλες που κυκλοφορούν σήμερα. «Πιστεύουμε όμως ότι με καλύτερα υλικά και καλύτερες τεχνικές επεξεργασίας, η αποδοτικότητα θα αυξηθεί ριζικά», καταλήγει η ερευνήτρια.
