Solenergin är på uppgång. Många tekniska framsteg har gjort solceller ganska effektiva och prisvärda de senaste åren. En stor nackdel kvarstår i det faktum att solceller inte producerar någon ström när det regnar. Detta kan ändras, dock:I journalen Angewandte Chemie , Kinesiska forskare har nu introducerat ett nytt tillvägagångssätt för att göra en allväderssolcell som triggas av både solljus och regndroppar.

För omvandling av solenergi till el, teamet från Ocean University of China (Qingdao) och Yunnan Normal University (Kunming, Kina) utvecklat en mycket effektiv färgsensibiliserad solcell. För att tillåta regn att producera el också, de täckte denna cell med en visktunn film av grafen.

Grafen är en tvådimensionell form av kol där atomerna är bundna till ett bikakearrangemang. Det kan lätt framställas genom oxidation, exfoliering, och efterföljande reduktion av grafit. Grafen kännetecknas av sina ovanliga elektroniska egenskaper:Det leder elektricitet och är rikt på elektroner som kan röra sig fritt över hela lagret (delokaliserat). I vattenlösning, grafen kan binda positivt laddade joner med sina elektroner (Lewis syra-bas interaktion). Denna egenskap används i grafenbaserade processer för att avlägsna blyjoner och organiska färgämnen från lösningar.

Detta fenomen inspirerade forskare som arbetar med Qunwei Tang att använda grafenelektroder för att få kraft från regndroppar. Regndroppar är inte rent vatten. De innehåller salter som dissocierar till positiva och negativa joner. De positivt laddade jonerna, inklusive natrium, kalcium, och ammoniumjoner, kan binda till grafenytan. Vid kontaktpunkten mellan regndroppen och grafenet, vattnet blir anrikat på positiva joner och grafenet blir anrikat på delokaliserade elektroner. Detta resulterar i ett dubbelt lager av elektroner och positivt laddade joner, en funktion som kallas en pseudokondensator. Skillnaden i potential förknippad med detta fenomen är tillräcklig för att producera en spänning och ström.