Fotovoltaico: Nuovo Materiale per le Celle Il Grafene

Nel futuro del fotovoltaico si prospetta una rivoluzione grazie alla scoperta di un nuovo materiale altamente conduttore, trasparente, flessibile, ma allo stesso tempo resistente. Si tratta del “grafene”, che potrebbe essere usato per costruire celle e pannelli fotovoltaici, un materiale frutto degli studi e degli esperimenti di due scienziati di origine russa: Andre Geim, 51 anni, e Konstantin Novoselov, 36 anni che, grazie ai loro sforzi, si sono appena meritati il Premio Nobel 2010 per la Fisica.

E proprio lo stesso comitato per il Nobel individua il fotovoltaico tra le possibili applicazioni del nuovo materiale: “quasi trasparente ed eccellente conduttore, il grafene è particolarmente adatto per produrre schermi tattili trasparenti e forse celle solari” di nuova generazione. Così si legge nelle motivazioni che hanno portato alla attribuzione del prestigiosissimo riconoscimento ai due scienziati.


Il grafene è una molecola bidimensionale (spessa solo 0,35 nm) di atomi di carbonio in grado di trasportare elettroni a notevole velocità, rendendolo pertanto un ottimo e promettente materiale per dispositivi elettronici. Ottenuto in laboratorio a partire dalla grafite, fino a poco tempo fa era possibile produrre solo piccole quantità e di ridotte dimensioni, permettendone un impiego unicamente per uso sperimentale.

Il grafene, infatti, potrebbe essere usato in sostituzione del silicio, per fare pannelli solari fotovoltaici e non solo, anche per altre applicazioni elettroniche, ad esempio per i circuiti integrati dei computer, realizzando ”chip” e processori con una velocità computazionale fino a mille volte superiore a quella dei circuti attuali. Si fa quasi fatica ad immaginare una tale velocità. Il grafene, infatti, ha dimostrato grandi capacità elettroniche ed in alcuni laboratori, non a caso anche quelli della IBM, sono già stati creati fogli sottilissimi con incisa la circuiterie elettronica e si sta già lavorando per migliorare la mobilità degli elettroni.

Ma il silicio è anche il materiale che, lavorato e ridotto a fogli sottilissimi, i cosiddetti “wafers“, è utilizzato per costruire i pannelli fotovoltaici. In più il grafene si è rivelato estremamente resistente, addirittura 100 volte più dell’acciaio, ma allo stesso tempo flessibile, tanto da poter essere unito, ad esempio, alla plastica.

Con il grafene, quindi, si potrebbero realizzare display e apparati duttili e flessibili come un foglio di carta con una trasparenza ed una resa ottica straordinaria. Inoltre in alcuni laboratori del MIT di Boston (Massachusetts Institute of Technology) si è scoperto che il grafene può produrre elettricità direttamente dal calore. Tutte queste caratteristiche, quindi, renderebbero il grafene particolarmente adatto per la tecnologia fotovoltaica e solare.

Gli studi sul grafene sono iniziati 6 anni fa ma si scoprono continuamente nuove applicazioni per questo materiale. Sebbene per adesso il processo di produzione sia ristretto ai laboratori ci sono, infatti, molte aspettative. Addirittura c’ è chi sostiene che il grafene, i cui atomi sono disposti in maniera esagonale, così da renderlo particolarmente stabile, possa cambiare radicalmente le nostre vita compreso, quindi, il fotovoltaico ed il futuro delle energie rinnovabili, della green economy e dell’ambiente.

Fortunatamente anche il Centro di ricerche ENEA a Portici, nel suo laboratorio Materiali e Dispositivi di Base (UTTB-MDB), si è attivato nella realizzazione di campioni di grafene per dispositivi sensori e dispositivi fotovoltaici.

Fonte: Marco Porcelli, italnews.info

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