Εύκαμπτα φωτοβολταϊκά από γραφένιο με καινοτόμα τεχνολογία από την Κρήτη

Μια παγκόσμια καινοτομία στα εύκαμπτα φωτοβολταϊκά (thin-film) ανέπτυξαν ερευνητές στην Κρήτη. Για πρώτη φορά παγκοσμίως αναπτύχθηκε μια μέθοδος, βασισμένη σε ακτινοβόληση με δέσμη υπερβραχέων παλμών λέιζερ, για την απευθείας αναγωγή λεπτού στρώματος οξειδίου του γραφενίου πάνω σε πλαστικό και εύκαμπτο υπόστρωμα και την μετατροπή αυτού του σε υψηλά διαφανές και αγώγιμο υμένιο. Δείχθηκε ότι τα υμένια που παρασκευάζονται με την τεχνική αυτή μπορούν να ενσωματωθούν επιτυχώς ως διάφανα ηλεκτρόδια σε οργανικές φωτοβολταϊκές (ΟΦ) κυψελίδες με υψηλότερη απόδοση σε σχέση με αυτές που προκύπτουν από άλλες προτεινόμενες μεθόδους. Συγκριτικό πλεονέκτημα της τεχνικής είναι ότι η αναγωγή λαμβάνει χώρα επί τόπου πάνω στο ευαίσθητο υπόστρωμα χωρίς να το καταστρέφει, ή να καταπονεί τις ιδιότητές του επηρεάζοντας την αυτοτέλειά του. Επιπρόσθετα, η υπεροχή της εν λόγω τεχνικής πηγάζει από το γεγονός ότι είναι συμβατή με τεχνολογίες μαζικής εκτύπωσης ΟΦ σε ρολά που έχουν αρκετά χαμηλότερο κόστος από τις συμβατές τεχνολογίες πυριτίου, ενισχύοντας τις προοπτικές για την γρήγορη εμπορική αξιοποίηση των ΟΦ με κόστος μικρότερο του 0.5$/Watt. Η εργασία δημοσιεύτηκε στο Advanced Functional Materials, ένα από τα πιο έγκυρα διεθνή επιστημονικά περιοδικά με υψηλό δείκτη απήχησης (10.179).

Η εν λόγω καινοτόμα τεχνολογία την περιοχή των εύκαμπτων φωτοβολταϊκών πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία μεταξύ των ερευνητικών ομάδων του Εργαστηρίου Μικρο-Νανο δόμησης με Υπερβραχείς Παλμούς Λέιζερ του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ του ΙΤΕ με επικεφαλής τον τακτικό Ερευνητή Δρ. Στρατάκη Εμμανουήλ, και του Κέντρου Τεχνολογίας Υλικών και Φωτονικής του ΤΕΙ Κρήτης με επικεφαλής τον Δρ. Κυμάκη Εμμανουήλ, τακτικό Αναπληρωτή Καθηγητή του Τμήματος Ηλεκτρολογίας. Η επιτυχία βασίστηκε στον συνδυασμό των αλληλένδετων τεχνογνωσιών των δυο ομάδων, και πιο συγκεκριμένα, η ομάδα του ΙΤΕ είναι διεθνώς αναγνωρισμένη σε θέματα αλληλεπίδρασης δέσμης λέιζερ με ύλη, ενώ η ομάδα του ΤΕΙ στη περιοχή των φωτοβολταϊκών 3ης γενιάς Το γραφένιο είναι ένα δισδιάστατο υλικό αποτελούμενο από άτομα άνθρακα, έχει μονο-ατομικό πάχος και ως εκ τούτου είναι διάφανο. Επιδεικνύει μεταξύ άλλων ιδιοτήτων, τη μεγαλύτερη δυσκαμψία και αντοχή από όλα τα γνωστά υλικά και εκπληκτική θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Εκτιμάται ότι θα φέρει επανάσταση στις τεχνολογίες πληροφορίας επικοινωνίας και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η απομόνωση/ ανακάλυψη του υλικού αυτού τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 2010.

Αξίζει να σημειωθεί ότι με το γραφένιο πειραματίζονται σημαντικά Πανεπιστήμια όπως το MIT και το Στάνφορντ στις ΗΠΑ, αλλά και το Έξετερ στη Βρετανία με το υλικό GraphExeter.

http://www.econews.gr/2013/01/11/eukampta-fotovoltaika-kriti-94381/