Nanotubi di Carbonio e Celle Solari: Una Soluzione per Creare Tecnologie Solari Sempre più Efficienti

Scritto da Redazione - GenitronSviluppo.com in Energia, Energie rinnovabili

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Pubblicato il giorno 24 settembre 2009 - Nessun commento



   


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Creare una cella solare perfetta (cioè una tecnologia solare che sia efficiente e poco costa produrla) è certamente un continuo working progress. Ricercatori di tutto il mondo stanno tentato di creare infatti celle solari al silicio, celle solari in policritsallino, celle solari in plastica e persino qualcuno dice utilizzando capelli umani! Ma ora, i ricercatori della Cornell University si stanno avvicinando con un altro concetto: creare celle solari da nanotubi di carbonio. Anche se ancora in una fase molto precoce dello sviluppo, le celle solari che utilizzano nanotubi di carbonio possono essere in grado di affiancarsi tranquillamente nel fornire un metodo efficiente nella conversione della luce in elettricità.

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Guidata dal professor Paul McEuen, i ricercatori della Cornell hanno recentemente testato una semplice cella solare (chiamata fotodiodo) realizzata da un singolo nanotubo di carbonio. In questo caso, un singolo nanotubo di carbonio è stato fondamentalmente arrotolato intorno ad un foglio di grafene delle dimensioni di una molecola di DNA umano. Il nanotubo è stato collegato tra due contatti elettrici, uno negativo e uno con una carica positiva. Durante l’esperimento i ricercatori hanno scoperto che più luce colpisce il nanotubo e più energia elettrica viene creato esponenzialmente, creando una differenza enorme nelle tecnologie convenzionali di celle solari al silicio o policristallino in cui l’energia in eccesso viene persa sotto forma di calore, piuttosto che usata per creare ancora energia elettrica. Ulteriori studi hanno rivelato che la stretta struttura cilindrica del nanotubo di carbonio offre agli elettroni un ottimo e comodo passaggio attraverso cui fluire. Gli elettroni si muovono attraverso i nanotubi stessi ed eccitandoli ne creano di nuovi che continuano a scorrere nel nanotubo. In questo senso i nanotubi in carbonio possono diventare una cella fotovoltaica quasi ideale perché permette di creare elettroni utilizzando energia da una riserva.

Addirittura illuminando il nanotubo con colori di laser diverse e su diverse aree del nanotubo in carbonio, hanno scoperto che i diversi livelli e più elevati di energia fotonica hanno avuto un effetto moltiplicatore su quanta corrente elettrica venga prodotta. Questo processo potrebbe rivelarsi importante per la prossima generazione di celle solari ad alta efficienza, affermano i ricercatori. “Non stiamo solo guardando ad un nuovo materiale, ma a nuovamente concepire il dispositivo di cella solare“, afferma Nathan Gabor, del team di ricerca. Mentre il dispositivo è sicuramente alle sue prime fasi di sviluppo, la scoperta dimostra comunque che i nanotubi di carbonio possono essere in grado di convertire in modo efficiente la luce in elettricità. Ora, i ricercatori hanno bisogno di trovare un modo per ridimensionare il dispositivo pur mantenendolo efficiente e relativamente poco costoso.

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