Voorzie zonnepanelen van een laagje grafeen en er komt ook elektriciteit uit als het regent. Zo neem je een van de grootste bezwaren tegen zonne-energie weg, beloven Chinese onderzoekers in Angewandte Chemie.

Qunwei Tang en collega’s van Ocean University maken gebruik van de unieke structuur van grafeen. Rond de koolstof hangt als een wolk van gedelokaliseerde elektronen uit pi-orbitalen, waardoor het materiaal in een waterige oplossing werkt als Lewisbase.

Punt twee is dat regenwater een aardige hoeveelheid opgeloste zouten pleegt te bevatten. De positieve ionen, zoals Na⁺, Ca²⁺ en NH₄⁺, worden naar het grafeenoppervlak getrokken. Daar ontstaat zo een dubbellaag van elektronen en kationen, die werkt als ‘pseudocondensator’.

Waarom er dan een elektrische stroom gaat lopen is niet helemaal duidelijk, maar de Chinezen denken dat het komt doordat de waterdruppels over het hydrofobe grafeenoppervlak gaan glijden. Vooraan worden dan nieuwe kationen geadsorbeerd door het grafeen, terwijl ze achteraan weer los komen. Wat daarbij aan lading wordt verplaatst is kennelijk net voldoende om een onderliggende Grätzel-zonnecel te activeren.

Veel is het overigens niet; de Chinezen probeerden het uit met een natriumchloride-oplossing die ze handmatig op de zonnecel druppelden en maten micro-ampères en picowatts. Maar het principe lijkt interessant genoeg voor nader onderzoek; Angewandte prijst het in ek geval aan als ‘very important paper’.

bron: Wiley