Ciencia de los Materiales
Grafeno con arquitecturas 3D, ¿el sustituto del platino en células solares?
Uno de los tipos más prometedores de células solares tiene ciertos inconvenientes. Los prometedores resultados de una investigación reciente puede que hayan superado uno de ellos.
Las células solares del tipo DSSC (basadas en tintes) son delgadas, flexibles, fáciles de fabricar y muy buenas para convertir la luz solar en electricidad. Sin embargo, un ingrediente clave es uno de los metales más caros del planeta: el platino. Aunque sólo se necesitan cantidades pequeñas, el precio de cerca de 50.000 dólares el kilogramo que tiene este metal hace muy poco atractivo su uso industrial.
El equipo de Yun Hang Hu y Hui Wang, de la Universidad Tecnológica de Michigan (Michigan Tech), en Estados Unidos, ha desarrollado un nuevo material de bajo costo que podría sustituir al platino en las células solares del tipo citado sin degradar su eficiencia: grafeno con arquitecturas 3D.
El grafeno normal es una capa de carbono con un átomo de espesor. En esta capa, los átomos de carbono están distribuidos formando una celosía hexagonal, que recuerda a la de un panal de miel. Hu y sus colaboradores han inventado un método revolucionario para sintetizar una singular versión 3D del grafeno en la que se mantiene ese diseño parecido al de un panal de miel.
![[Img #16213]](upload/img/periodico/img_16213.jpg)
Los investigadores determinaron que el grafeno con arquitecturas 3D tendría una excelente conductividad y una alta actividad catalítica, aumentando de este modo las probabilidades de que pudiera ser usado en el almacenamiento y conversión de energía. Así que reemplazaron un electrodo auxiliar de platino en una célula solar del tipo DSSC con uno hecho de grafeno con arquitecturas 3D. Luego expusieron la célula solar al sol y midieron los resultados.
La célula con el electrodo auxiliar hecho de grafeno con arquitecturas 3D convirtió un 7,8 por ciento de la energía solar en electricidad, casi tanto como la célula solar convencional equivalente que usa platino (8 por ciento de conversión).
Sintetizar el grafeno con arquitecturas 3D no es ni caro ni difícil, y fabricar con él piezas tales como el electrodo auxiliar del experimento, no es ningún desafío.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Franklin Tao de la Universidad de Notre Dame en Indiana, Dario J. Stacchiola del Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Upton, Nueva York, y Kai Sun de la Universidad de Michigan, todas estas entidades en Estados Unidos.
Información adicional
Las células solares del tipo DSSC (basadas en tintes) son delgadas, flexibles, fáciles de fabricar y muy buenas para convertir la luz solar en electricidad. Sin embargo, un ingrediente clave es uno de los metales más caros del planeta: el platino. Aunque sólo se necesitan cantidades pequeñas, el precio de cerca de 50.000 dólares el kilogramo que tiene este metal hace muy poco atractivo su uso industrial.
El equipo de Yun Hang Hu y Hui Wang, de la Universidad Tecnológica de Michigan (Michigan Tech), en Estados Unidos, ha desarrollado un nuevo material de bajo costo que podría sustituir al platino en las células solares del tipo citado sin degradar su eficiencia: grafeno con arquitecturas 3D.
El grafeno normal es una capa de carbono con un átomo de espesor. En esta capa, los átomos de carbono están distribuidos formando una celosía hexagonal, que recuerda a la de un panal de miel. Hu y sus colaboradores han inventado un método revolucionario para sintetizar una singular versión 3D del grafeno en la que se mantiene ese diseño parecido al de un panal de miel.
Los investigadores determinaron que el grafeno con arquitecturas 3D tendría una excelente conductividad y una alta actividad catalítica, aumentando de este modo las probabilidades de que pudiera ser usado en el almacenamiento y conversión de energía. Así que reemplazaron un electrodo auxiliar de platino en una célula solar del tipo DSSC con uno hecho de grafeno con arquitecturas 3D. Luego expusieron la célula solar al sol y midieron los resultados.La célula con el electrodo auxiliar hecho de grafeno con arquitecturas 3D convirtió un 7,8 por ciento de la energía solar en electricidad, casi tanto como la célula solar convencional equivalente que usa platino (8 por ciento de conversión).
Sintetizar el grafeno con arquitecturas 3D no es ni caro ni difícil, y fabricar con él piezas tales como el electrodo auxiliar del experimento, no es ningún desafío.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Franklin Tao de la Universidad de Notre Dame en Indiana, Dario J. Stacchiola del Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Upton, Nueva York, y Kai Sun de la Universidad de Michigan, todas estas entidades en Estados Unidos.
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