Kezdőlap / Rovatok / Energiagazdálkodás / Grafén az új csodaanyag?

Grafén az új csodaanyag?

A Kaliforniai Egyetem Riverside-i kutatócsoportja megvizsgálta a tiszta grafén „szokásostól eltérő” elektromos tulajdonságait és azt találta, hogy bizonyos konfigurációk esetén az anyag képes áramot generálni anélkül, hogy p-n átmenetre lenne szükség, ez pedig hihetetlenül vékony, rendkívül könnyű, napenergia megkötésre alkalmas eszközöket eredményez.

Az új mérések azt állapították meg, hogy az energia nagy távolságokat tud megtenni a grafén ultravékony rétegeiben. A sok tudós által csak „csodaanyagként” ismert grafén egyedi tulajdonságai a hatszögletű geometrikus formákba rendeződött, egyetlen szénatom vastagságú rétegszerkezetnek köszönhetőek. Ezek közé a tulajdonságok közé tartozik a töltéshordozók kiemelkedő mozgékonysága, és számos folyamatban lévő kutatás vizsgálja a grafént mint lehetséges napelem alapanyagot.

Most a Kaliforniai Egyetem (UCR) Riverside-i kutatócsoportja felfedezte, hogy a bizonyos formákba és konfigurációkba rendezett tiszta grafénben ott rejlik a rendkívül hatékony napelem készítésének lehetősége. A szabványos napelemekben az áram csak a két különböző félvezető anyag csatlakozásánál jön létre. Azonban az UCR kutatói kimutatták, hogy a grafén képes elektromos áramot termelni p-n átmenet nélkül.

„Azt találtuk, hogy a tiszta grafénben a fotóáram olyan különleges körülmények esetén jöhet létre, amikor az egész grafénlemeznek egyáltalán nem áll rendelkezésére elektronikus töltés” – magyarázta az UCR egyetemi docense, Nathaniel Gabor. „A fotoáram generálása nem igényel különleges csatlakozásokat, hanem meglepően egyszerűen, vágással és a grafénlemez szokatlan alakzatokba rendezésével szabályozható, az alakzatok a létraszerű lineáris tömböktől kezdve a keskenyre összehúzott négyszögeken át egészen a kúp alakú és teraszos szélekig terjedhetnek.”

A kutatók által kifejlesztett és a Giant intrinsic photoresponse in pristine graphene (Erőteljes vezetőképesség tiszta grafénben) címmel a „nature nanotechnology” nevű nanotechnológiai szakfolyóiratban publikált eszköz csupán egy atomnyi vastagságú. A csapat úgy véli, hogy mérnöki eszközökkel képesek félig áttetszővé alakítani az anyagot, ez alkalmassá tenné napelemes ablakokban történő alkalmazásra, illetve arra, hogy a napelem modulba további rétegként elhelyezve a fényspektrum más tartományába tartozó fényt kösse meg, írta az mnnsz.hu.

„Az összes ilyen tulajdonság a grafén különleges elektronikus szerkezetének köszönhető” – mondta. „Ebben a »csodaanyagban« a fény energiája hatékonyan konvertálódik elektromos energiává, amelyet ezt követően az anyagon belül figyelemre méltóan hosszú távolságra lehet szállítani.”

Ajánlott tartalom

Teljes körű épületszigeteléssel akár 50%-kal is csökkenthetjük otthonunk energiafelhasználását!

Az új nemzeti energia- és klímastratégia kialakításának középpontjában, amely 2030-ig határozza meg Magyarország energia- és klímapolitikai prioritásait, az energiafogyasztás további csökkentése áll.