“Sicher, es werden Anwendungen kommen aber ob Graphen das große Material wird ist nicht sicher”, hatte mein ScienceBlogger-Kollege Jörg Rings hier in seinem Eintrag zum Nobelpreis für das zweidimensionale Kohlenstoffmaterial (genauer gesagt: Der Preis ging an Andre Geim und an Konstantin Novoselov) geschrieben. Und praktischer Weise kann ich mir hier deshalb auch die detaillierte Erklärung ersparen, was Graphen ist (das kann Jörg sowieso viel besser) und mich gleich auf eine erste mögliche Anwendung konzentrieren: Vladimir Bulovic und seine Kollegin Jing Kong, beide vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), haben einen Weg gefunden, Graphen als flexibles und lichtdurchlässiges Material für Elektroden in auf Kohlenstoff basierenden Solarzellen einzusetzen.
Der Trick, der das ansonsten hoch wasserabweisende (und daher auch eben schwer zu beschichtende) Graphen zum Träger- und Elektrodenmaterial für die organischen photovoltaischen Zellen macht, ist einer, den man in der Halbleitertechnik schon mehrfach angewandt hat: Durch Dotierung mit Gold(III)-chlorid (AuCl3) lässt sich nicht nur die Beschichtbarkeit erreichen, sondern gleichzeitig wird auch die elektrische Leitfähigkeit erhöht, was das Material dem bisher verwendeten Indiumzinnoxid nahezu vergleichbar macht. Und im Gegensatz zu letzterem (das durch die Verwendung von Indium extrem teuer wird) sind die Graphen-Elektroden flexibel, können also in alle möglichen Oberflächenformen eingepasst werden – und sie sind transparent. Es wäre also damit beispielsweise möglich, herkömmliche Fenster zu durchsichtigen Solarzellen aufzurüsten, oder die Leistung bestehender Solaranlagen durch eine zweite Schicht zu steigern. Zudem wären die Graphen-Solarzellen wesentlich leichter und sogar im aufgerollten Zustand transportabel.
Das wäre, wie gesagt, schon mal eine erste praktische Anwendung für Graphen. Wer weitere Anregungen sucht, findet sie in diesem Graphen-Song, den ich hier ebenfalls – wie meinen Einleitungssatz – von Jörgs Eintrag abgekupfert habe:
- Hyesung Park, Jill A Rowehl, Ki Kang Kim, Vladimir Bulovic, Jing Kong: Doped graphene electrodes for organic solar cells , Nanotechnology, Vol. 21, No. 50
Graphik: Christine Daniloff/MIT
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