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8 Marzo 2012

Fotovoltaico, il grafene sarà il silicio del futuro?

(Emiliano Angelelli)

Con la crescita esponanziale del fotovoltaico negli ultimi anni, e soprattutto dell'elettronica, si sente ormai sempre più spesso parlare di carenza di silicio e degli effetti disastrosi sul mercato che questo potrebbe avere.

grafeneI ricercatori dell'università di Manchester, dopo lunghe ricerche, sono giunti alla conclusione che il grafene, un allotropo del carbonio, ha tutte le carte in regola per diventare il silicio del futuro, sia nei chip dei computer che nei pannelli fotovoltaici. Si conoscevano, infatti, da anni le proprietà di questo materiale, ma fino a oggi il problema era rappresentato dall'eccessiva conduttività del grafene. I transistor di esso composti non potevano, infatti, essere messi molto vicini in un chip per computer perché "perdevano" troppa corrente e portavano alla fusione del chip stesso.

Nell'articolo, presentato sulla rivista scientifica Science, i ricercatori guidati dai premi Nobel Andre Geim e Konstantin Novoselov, spiegano come sono venuti a capo del problema. "Secondo i ricercatori" si legge nell'articolo "il grafene dovrebbe essere usato nella direzione verticale piuttosto che il quella laterale (in un piano). Il team ha usato il grafene come elettrodo dal quale gli elettroni si incanalavano attraverso un dielettrico in un altro metallo. I ricercatori lo chiamano diodo tunnel".

In pratica quello che hanno ottenuto è un nuovo tipo di dispositivo, cioè un transistor a effetto di campo verticale che crea un tunnel dove il grafene è l'ingrediente principale. Nell'articolo si legge anche che la sperimentazione è piuttosto avanti e che i transistor funzionano già molto bene e che potranno essere ridotti a dimensioni nell'ordine del nanometro e funzionare a frequenze al di sotto dei THz.

Ciò che emerge inoltre è la varietà di possibili applicazioni, tra cui, come dicevamo, il fotovoltaico. Il professor Andre Geim, infatti, afferma che "il transistor tunnel è solo un esempio dell'inesauribile collezione di strutture a strati e nuovi dispositivi che possono essere creati adesso da un tale assemblaggio. Offre un'infinità di opportunità sia per la fisica fondamentale che per le sue applicazioni. Altri possibili esempi sono i diodi a emissione di luce, i dispositivi fotovoltaici e così via".

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