Celle al grafene: il nuovo confine del fotovoltaico

Celle al grafene: il nuovo confine del fotovoltaico

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grafene per il fotovoltaico
Nuovi orizzonti supertecnologici si aprono per la ricerca sul fotovoltaico e sullo sfruttamento dell’energia solare, la rinnovabileper eccellenza.
Il futuro ha un nome e si chiama grafene. Questo materiale è caratterizzato da una particolare forma molecolare del carbonio, che compone un unico strato monoatomico (cioè come un foglio bidimensionale). In questo “foglio” gli atomi di carbonio si dispongono in celle esagonali, come un alveare. Il carbonio è stabile se porta quattro legami, quindi si tratta di legami ibridati sp²
Il Consiglio Nazionale delle Ricercheha promosso una serie di studi e sperimentazioni espletate da team di ricercatori del Nano-CNR (Istituto di nanoscienze) e del Nano-Cnr (Istituto di Fotonica e Nanoteconolgie).
In particolare è stato osservato il comportamento del grafene quando sottoposto a irradiazione luminosa di brevissima durata. In queste condizioni gli elettroni si mobilitano con grande facilità producendo flusso di corrente elettrica. Il fenomeno prende il nome di “carrier multiplicator”.
L’incidenza dei fotoni su un materiale con la conseguente eccitazione degli elettroni, sta alla base del concetto di sfruttamento dell’energia solare e del principio di funzionamento del fotovoltaico. Con l’utilizzo del grafene a livello delle celle degli impianti fotovoltaici, l’efficienza della trasformazione da energia fotonica a energia elettrica risulta molto superiore.
Le scoperte sulle proprietà e sulle possibilità di sfruttamento del grafene, risalgono al 2004 per mano dei fisici Andre Geim e Konstantin Novoselov, che per questo si aggiudicarono il premio Nobel nel 2010.
Il grafene è senz’altro il materiale mediatico del momento definito da alcuni come il materiale delle meraviglie. Ne esiste già anche una sua evoluzione consistente in un doppio strato parallelo che ne conferisce maggior resistenza.
La sua applicazione è ancora in fase di studio e di affinamento, ma quello che è certo è che potrebbe abbassare moltissimo i costi di allestimento del fotovoltaico, proprio in virtù della maggiore efficienza, permettendo così l’accesso a questa risorsa rinnovabile a molti più strati sociali.
L’immaginario di una metropoli vista dall’alta come una distesa unica di pannelli solari, comincerebbe a prendere forma come una realtà possibile.

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