Ach, grafeen is overal goed voor. Ook voor zonnecellen. Grafeen geleidt de elektriciteit als de beste en is transparant voor zonlicht. Klein probleem: grafeen bestaat slechts uit een honingraatachtige structuur met een dikte van slechts 1 (schrijve een) koolstofatoom. Maak daar maar eens fatsoenlijke zonnecellen van. Dat betekent dat grafeen moet samenwerken met andere materialen, maar die kunnen de, zo voortreffelijke, eigenschappen van grafeen drastisch veranderen. Gelukkig blijkt dat grafeen het prima kan vinden met silicium, vanouds hét materiaal voor zonnecellen.
Grafeen bedekt met silicium houdt zijn eigenschappen
“We hebben onderzocht hoe de geleidbaarheid van grafeen veranderde als het gecombineerd werd met andere materialen zoals in een dunnelaagsiliciumcel. Tot onze verrassing veranderden die eigenschappen erg weinig”, zegt onderzoeker Marc Gluba van het Helmholtzcentrum in München. Om dat te onderzoeken werd grafeen gesynthetiseerd op koperfolie en vervolgens overgebracht op een glaslaag en bedekt met silicium. Er werden twee technieken onderzocht die gebruikelijk zijn bij de dunnelaagtechnologie: een met amorf (niet-kristallijn) silicium en de andere met polykristallijn silicium om te kijken wat het het effect is van het kristalliseringsproces op de eigenschappen van grafeen. Zelfs als de samenstelling van de toplaag volledig veranderde tengevolge van de toegepaste warmte (een paar honderd graden), bleef het grafeen steeds detecteerbaar. “Eigenlijk hadden we dat niet verwacht, maar grafeen blijft grafeen, zelfs als het bedekt wordt met silicium.” zegt onderzoeker Norbet Nickel.
Uit metingen bleek dat de geleidbaarheid van de grafeenlaag ongeveer 30 keer groter is dan van het normaal toegepaste zinkoxide. Guba: “Natuurlijk is het nog steeds een probleem die dunne contactlaag van 1 atoom te verbinden met externe contacten, maar daar werken we aan.” Volgens collega Nickel zijn onderzoekers op het gebied van de dunnelaagtechnologie al razend nieuwsgierig en willen er mee aan de slag. We horen het wel of het nog wat wordt.
Bron: Eurekalert