About / Advertise
Ordet grafen för tankarna till Nobelpris och ett tunt, närmast tvådimensionellt skikt av kolatomer. Nu visar amerikanska forskare att en tredimensionell version av grafen – också med en bikakeliknande struktur – kan komma att bli basen i framtida billiga solceller.
Färgsensibiliserade solceller är tunna, flexibla, har bra elektriska egenskaper och är förhållandevis enkla att tillverka. En klar nackdel är dock att de innehåller platina som är en extremt dyr metall, även i mycket små mängder. Nu hävdar ett forskarteam vid Michigan Technological University att de har utvecklat ett nytt, billigt material som kan ersätta platina i solceller utan att försämra solcellernas verkningsgrad. Det handlar om grafen i 3D.
När man talar om halvledarmaterialet grafen menar man vanligtvis ett enda lager kolatomer i ett bikakeliknande mönster, möjligen kan det handla om några skikt i atomtjocklek. De amerikanska forskarna har däremot tagit fram en metod att syntetisera en 3D-version, också med en bikakeliknande struktur.
Det forskarna gjort är att kombinera litiumoxid och kolmonoxid, vilket skapat en bikakestruktur av rent kol fylld med litiumkarbonat. Genom att tvätta ut litiumkarbonatet med en syra skapas det man kallar 3D-grafen.
Forskarna upptäckte att det nya materialet har mycket god ledningsförmåga och hög katalytisk aktivitet. I ett experiment med färgsensibiliserade solcell ersatte de den dyra platinaelektroden med en elektrod gjord i 3D-grafen och satte sedan ut cellen i solen.
Enligt forskarna nådde experimentcellen en verkningsgrad på hela 7,8 procent, vilket nästan är i klass med konventionella ärgsensibiliserade solceller vars verkningsgrad påstås ligga runt 8 procent.
