Grafeno para convertir luz en energ¨ªa

El grafeno, con sus extraordinarias propiedades f¨ªsicas que apuntan hacia aplicaciones futuristas como pantallas flexibles para dispositivos electr¨®nicos, placas solares transparentes o nuevos sensores qu¨ªmicos y biol¨®gicos, por citar solo algunos, se ha convertido en el material de moda en muchos laboratorios del mundo y en las perspectivas de muchas empresas. La ¨²ltima novedad sobre este material de una capa de un ¨¢tomo de carbono de grosor, llega del Instituto de Ciencias Fot¨®nicas (IFCO), en Barcelona. All¨ª los cient¨ªficos, en colaboraci¨®n con colegas de Estados Unidos, de Alemania y del Pa¨ªs Vasco, han demostrado que el grafeno es capaz de convertir un fot¨®n (part¨ªcula de luz) en m¨²ltiples electrones que pueden conducir corriente el¨¦ctrica (electrones excitados). ¡°Este prometedor descubrimiento convierte el grafeno en una importante alternativa para la tecnolog¨ªa de energ¨ªa solar, actualmente basada en semiconductores convencionales como el silicio¡±, explican los expertos del IFCO.

¡°En la mayor¨ªa de los materiales, un fot¨®n absorbido genera un solo electr¨®n, pero en el caso del grafeno hemos visto que un fot¨®n absorbido es capaz de producir muchos electrones excitados y, por lo tanto, una se?ala el¨¦ctrica mayor¡±, se?ala Frank Koppens, l¨ªder del grupo de la investigaci¨®n en el IFCO. Esta caracter¨ªstica hace del grafeno el ladrillo ideal para la construcci¨®n de cualquier dispositivo que quiera convertir la luz en electricidad, en particular permite la producci¨®n de potenciales c¨¦lulas solares y detectores de luz que absorban la energ¨ªa del Sol con p¨¦rdidas mucho menores, comenta el instituto en un comunicado.

El experimento ha consistido en mandar un n¨²mero conocido de fotones a diferentes energ¨ªas sobre una capa de grafeno. ¡°Hemos visto que los fotones de alta energ¨ªa (por ejemplo, los de color violeta) inducen un mayor n¨²mero de electrones excitados que los fotones de baja energ¨ªa (por ejemplo los infrarrojos). En ambos casos siempre era igual o superior al n¨²mero de fotones mandado¡±, comenta Klass-Jan Tielrooij, otro de los investigadores del equipo. ¡°Esta relaci¨®n nos muestra que el grafeno convierte la luz en electricidad con una eficacia muy alta; hasta ahora se especulaba que este material ten¨ªa un gran potencial para convertir luz en electricidad, pero ahora hemos visto que es incluso mejor de lo esperado¡±.

Los resultados de la investigaci¨®n se presentan en la revista Nature Physics y en ella han colaborado expertos del Instituto de Tecnolog¨ªa de Massachussets (EE UU), del Instituto Max Planck (Alemania) y la empresa Graphenea S.L.

Los expertos del IFCO auguran que con el grafeno, se va a producir en los pr¨®ximos a?os un cambio revolucionario como el desencadenado por los pl¨¢sticos en el siglo pasado.