Les scientifiques développent des panneaux solaires qui produisent de l'énergie graphène quand il pleut
L'énergie solaire a fait des progrès énormes en tant que source d'énergie fiable, renouvelable, mais il y a encore beaucoup de potentiel inexploité en termes de l'efficacité des cellules photovoltaïques et ce qui se passe la nuit et pendant les intempéries. Maintenant, une solution a été présentée sous forme de production d'énergie à partir de gouttes de pluie.
La clé du nouveau processus est graphène. une « merveille » matériel que nous avons beaucoup entendu parler avant. Parce que les gouttes de pluie ne sont pas composées d'eau pure, et contiennent divers sels qui fractionnent en ions positifs et négatifs, une équipe de l'Université océanique de Chine à Qingdao pense que nous pouvons exploiter l'énergie par une réaction chimique simple. Ils veulent spécifiquement d'utiliser des feuilles de graphène pour séparer les ions chargés positivement dans la pluie (y compris le sodium, le calcium et l'ammonium) et à son tour générer de l'électricité.
Les premiers tests, en utilisant un peu d'eau salée pour simuler la pluie, ont été prometteurs: les chercheurs ont pu générer des centaines de microvolts et d'atteindre un respectable 6,53 pour cent d'efficacité de conversion solaire-électrique de leur panneau solaire sur mesure.
Pour l'expérience, l'équipe a utilisé une cellule bon marché, l'énergie solaire à couche mince appelé une cellule solaire sensibilisée par un colorant. Après avoir ajouté une couche de graphène à la cellule, il a été mis sur un support transparent d'oxyde d'indium-étain et le plastique. Le résultat concept tout temps "cellule solaire a ensuite été équipée pour produire de l'énergie à la fois le soleil et le substitut de la pluie.
Ce qui se passe ici est que les ions chargés positivement lient à la couche ultra-mince de graphène et la formation d'une double couche (techniquement appelée pseudocapacitor) avec les électrons déjà présents. La différence d'énergie potentielle entre les deux couches est suffisamment fort pour générer un courant électrique.
L'expérience est toujours juste dans la phase « preuve de concept », donc il y a du travail à faire, mais les chercheurs espèrent que leurs résultats peuvent « guider la conception » des cellules solaires à venir tout temps et contribuer à l'influence croissante des énergies renouvelables.
Ils travaillent maintenant sur le réglage de la technologie pour gérer la variété des ions présents dans les gouttes de pluie réelle et trouver comment générer suffisamment d'électricité à partir des concentrations généralement faibles, ils entrent en jeu.
Ce n'est pas la première fois que le graphène a été utilisé pour stimuler les technologies de l'énergie solaire: plus tôt cette année, une équipe du Royaume-Uni a été en mesure de créer un matériau à base de graphène qui est très efficace pour absorber la chaleur ambiante et de la lumière, et qui pourrait éventuellement conduire à l'énergie solaire panneaux qui peuvent travailler avec la lumière du soleil diffuse qui trouve son chemin à l'intérieur.
L'étude a été publiée dans la revue Angewandte Chemie.