Energia solare: con il grafene si riducono i tempi di trasformazione

Grazie al grafene sarà possibile convertire istantaneamente l’energia solare in elettricità

Ottimizzare i tempi e le modalità di trasformazione dell’energia solare. La più grande incognita nel campo delle energie rinnovabile sembra finalmente aver trovato una risposta grazie all’uso del grafene. Anche se sono ancora in corso ulteriori studi, la scoperta sembra ampliare notevolmente le possibilità d’uso di una delle fonti rinnovabili più diffuse tra le imprese e i privati, come confermato del crescente numero di impianti fotovoltaici installati negli ultimi anni.

Energia solare: l’ultima scoperta
L’importante scoperta è stata fatta da alcuni studiosi dell’Institute of Photonic Sciences (ICFO), il più grande istituto di ricerca specializzato nella creazione di tecnologie per lo sfruttamento dell’energia solare. Secondo i risultati della ricerca, la conversione istantanea dell’energia solare sarebbe possibile grazie all’uso del grafene, considerato uno dei migliori materiale per la rapidità di conversione dei fotoni in segnali elettronici. In realtà le sue potenzialità erano note già da tempo, ma solo degli studi approfonditi hanno determinato con sicurezza la grande capacità di conversione di questo materiale.

Lo studio, intitolato “Generation of photovoltage in graphene on a femtosecond timescale through efficient carrier heating”, è stato subito pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology, una delle testate più autorevoli del settore ed ha subito richiamato l’attenzione degli esperti e dei colossi del mercato, soprattutto per le grandi possibilità di utilizzo di questa scoperta in tanti altri ambiti. Attraverso l’uso del grafene, i ricercatori hanno realizzato il primo convertitore basato su fotorivelatori al grafene, in grado di convertire istantaneamente l’energia solare in energia elettrica.

Convertitori al grafene
Il funzionamento dei convertitori al grafene si basa su una rapida interazione tra tutti i vettori della banda di conduzione del materiale, interazione che comporta una rapida distribuzione di elettroni grazie alla temperatura elevata. In questo modo l’energia assorbita dalla luce viene convertita in calore in tempi molto rapidi. Infatti l’aspetto più importante di questa ricerca riguarda proprio i tempi di reazione del convertitore. Secondo i primi impieghi, la procedure di conversione avverrebbe in 50 femtosecondi, ovvero un tempo pari ad un ventesimo di milionesimo di milionesimo di secondo. Tutto questo sarebbe possibile grazie a una sollecitazione tramite impulsi laser e a un “read out” particolarmente sensibile.

Il grafene: una grande risorsa
La trasformazione immediata dell’energia solare in energia elettrica rappresenta un vero punto di svolta per il settore delle energie rinnovabili. In realtà le grandi potenzialità del grafene portarono già nel 2010 i due fisici – Andrej Gejm e Konstantin Novoselov dell’Università di Manchester – alla conquista del premio Nobel per la fisica. Dopo vari tentativi, due ricercatori giunsero alla costruzione del cosiddetto grafene a doppio strato, dimostrando le grandi capacità di resistenza e la flessibilità di utilizzo. Probabilmente la scoperta ha ispirato gli studi successivi e la scoperta delle nuove applicazioni in ambiti alternativi.