La energía solar va en aumento. Muchos avances técnicos han hecho que las células solares sean bastante eficientes y asequibles en los últimos años. Sigue existiendo una gran desventaja en el hecho de que las células solares no producen energía cuando llueve. Esto puede cambiar sin embargo:en la revista Angewandte Chemie , Los investigadores chinos han introducido ahora un nuevo enfoque para fabricar una célula solar para todo clima que se activa tanto por la luz solar como por las gotas de lluvia.
Para la conversión de energía solar en electricidad, el equipo de la Universidad Oceánica de China (Qingdao) y la Universidad Normal de Yunnan (Kunming, China) desarrolló una célula solar sensibilizada con colorante de alta eficiencia. Para permitir que la lluvia también produzca electricidad, recubrieron esta celda con una fina película de grafeno.
El grafeno es una forma bidimensional de carbono en la que los átomos están unidos en una disposición de panal. Se puede preparar fácilmente por oxidación, exfoliación, y posterior reducción de grafito. El grafeno se caracteriza por sus inusuales propiedades electrónicas:conduce la electricidad y es rico en electrones que pueden moverse libremente por toda la capa (deslocalizado). En solución acuosa, el grafeno puede unir iones cargados positivamente con sus electrones (interacción ácido-base de Lewis). Esta propiedad se utiliza en procesos basados en grafeno para eliminar los iones de plomo y los tintes orgánicos de las soluciones.
Este fenómeno inspiró a los investigadores que trabajan con Qunwei Tang a utilizar electrodos de grafeno para obtener energía del impacto de las gotas de lluvia. Las gotas de lluvia no son agua pura. Contienen sales que se disocian en iones positivos y negativos. Los iones cargados positivamente, incluido el sodio, calcio, e iones de amonio, puede unirse a la superficie del grafeno. En el punto de contacto entre la gota de lluvia y el grafeno, el agua se enriquece en iones positivos y el grafeno se enriquece en electrones deslocalizados. Esto da como resultado una doble capa hecha de electrones e iones cargados positivamente, una característica conocida como pseudocondensador. La diferencia de potencial asociada con este fenómeno es suficiente para producir voltaje y corriente.
