Aurinkokennoista haluttaisiin taipuisia, kevyitä ja edullisia valmistaa. Michiganin teknisen yliopiston tutkijat ovat saattaneet ratkaista tämän yhtälän. 3D-rakenteiksi muokattu grafeeni voi korvata kalliin platinan tulevissa aurinkokalvoissa.
Yliopiston materiaalitieteiden professori Yun Hang Hu kertoo, että platinan hinta on iso ongelma. Yksi unssi eli reilut 28 grammaa maksaa jopa 1500 dollaria. Massatuotantoon kallista ainetta tarvittaisiin suuria määriä.
Grafeenin normaali muoto on kaksiulotteinen, erittäin ohut kalvo. Hun tutkijaryhmä kehitti tavan syntesoida grafeenia kolmiulotteiseksi rakenteeksi, joka muistuttaa hieman hunajakennoa. Tämä tehtiin yhdistämällä litiumoksidia hiilimonoksidiin kemiallisessa reaktiossa, joka tuottaa litiumkarbonaattia ja hunajakennomaista grafeenia.
Litiumkarbonaatti auttaa muokkaamaan grafeenikalvoja ja eristää ne toisistaan. Tämän ansiosta prosessissa ei synny grafiittia. Litiumkarbonaatti voidaan lisäksi helposti erottaa grafeenirakenteesta.
Tutkijat havaitsivat, että 3d-grafeeni johti sähköä erinomaisesti ja oli aktiivinen katalyytti, joten idea energian varastoinnista rakenteeseen heräsi. Platinaelektrodi korvattiin aurinkokalvossa grafeenilla ja uusi rakenne asetettiin aurinkoon.
Kenno, jossa elektrodina oli 3f-grafeeni, muutti 7,8 prosenttia aurinkonvalosta sähköksi. Suhde on lähes yhtä hyvä kuin platinaa käyttävän perinteisen kennon. Sen arvo on 8 prosenttia.
3d-grafeeni syntesointi ei tutkijoiden mukaan ole kallista eikä vaikeaa, joten löydös voi mahdollistaa erittäin edullisten taipuvien aurinkokalvojen kehittämisen jo lähitulevaisuudessa.