Descubren las propiedades del grafeno para convertir la luz en electricidad

Este hallazgo supondrá una revolución en el campo de la tecnología y la energía solar durante este siglo, comparable a la fabricación del plástico en el siglo XX

Barcelona. (Efe).- Una investigación del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona ha descubierto una nueva propiedad del grafeno: su gran eficiencia en convertir la energía de la luz en electrones y por tanto en corriente eléctrica, lo que supone una revolución en el campo de la energía fotovoltaica.

Los científicos del ICFO, un centro dependiente de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) que tiene su sede en Castelldefels (Barcelona), consideran que este hallazgo supondrá una revolución en el campo de la tecnología y la energía solar durante este siglo, comparable a lo supuso la fabricación del plástico en el siglo XX.

La investigación del ICFO, que ha publicado la revista Nature Physics y en la que ha colaborado el Massachussets Institute of Techology de Estados Unidos, el Max Planck Institute for Polymer Research de Alemania y Graphenea S.L. de San Sebastián, ha demostrado que el grafeno es capaz de convertir un fotón absorbido en múltiples electrones que pueden conducir corriente eléctrica (electrones excitados).

Este prometedor descubrimiento convierte el grafeno, una sustancia formada por carbono puro, en una importante alternativa para la tecnología de energía solar, actualmente basada en semiconductores convencionales como el silicio.

"En la mayoría de los materiales, un fotón absorbido genera un solo electrón, pero en el caso del grafeno hemos visto que un fotón absorbido es capaz de producir muchos electrones excitados, y por lo tanto una señal eléctrica mayor", ha explicado Frank Koppens, líder del grupo de la investigación en ICFO.

Según Koppens, esta característica hace del grafeno el material ideal para la construcción de cualquier dispositivo que quiera convertir la luz en electricidad. En particular, permite la producción de potenciales células solares y detectores de luz que absorban la energía del sol con pérdidas mucho menores.

El experimento ha consistido en mandar un número conocido de fotones a diferentes energías sobre una capa fina de grafeno. "Hemos visto que los fotones de alta energía (por ejemplo, los de color violeta) inducen un mayor número de electrones excitados que los fotones de baja energía (por ejemplo, los infrarrojos)", ha explicado Klass-Jan Tielrooij, investigador del ICFO que ha realizado el experimento.

"En ambos casos siempre era igual o superior al número de fotones mandado. Esta relación nos muestra que el grafeno convierte la luz en electricidad con una eficiencia muy alta. Hasta ahora se especulaba que el grafeno tenía un gran potencial para convertir luz en electricidad, pero ahora hemos visto que es incluso mejor de lo esperado", ha añadido.

"Nuestro próximo reto será encontrar formas para extraer la corriente eléctrica y mejorar la absorción del grafeno. Entonces seremos capaces de diseñar dispositivos de grafeno que detectan la luz de manera más eficiente, dando paso a células solares más eficientes", ha concluido Koppens.

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