یک گروه تحقیقاتی از آلوتروپ‌های مختلف کربن به‌جای پلیمر در پیل‌های خورشیدی استفاده کرده است. نتایج کار آنها نشان داده است که این کار موجب افزایش کارایی و پایداری پیل‌ها می‌شود.
جایگزینی ترکیبات کربنی به‌جای پلیمر در پیل‌های خورشیدی
پیش از این تصور می‌شد که نانولوله‌های کربنی و دیگر نانوموادکربنی شرایط لازم برای بهبود عملکرد پیل‌های خورشیدی را ندارند. دلیل اصلی این موضوع آن است که جداسازی این نانولوله‌ها به‌نحوی که تنها یک نوع تقارن یا نانولوله‌هایی با قطر مشخص به‌دست آیند کاری دشوار بوده است. تلاش‌های متعددی برای استفاده از گرافن در تولید سل‌های فتوولتائیک انجام گرفته است معمولا از این ماده به‌عنوان جاذب استفاده شده است.
اخیرا مقاله‌ای تحت عنوان Nanocarbon-Based Photovoltaics در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است که نشان می‌دهد لایه‌های نازک از جنس نانومواد کربنی می‌تواند جایگزین پلیمرهای فعلی در ساختار این پیل‌ها شود. این گروه نشان داده است که استفاده از لایه‌های کربنی می‌تواند پایداری نوری را در این پیل‌ها بهبود دهد. این موضوع یک مسئله کلیدی در پلیمرهای مورد استفاده در پیل‌های خورشیدی است برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به مقاله‌ای تحت عنوان Nanotechnology packaging improves lifetime of organic solar cells مراجعه کنید.
مارکو برنادی از گروه تحقیقاتی جفری گروسمان در موسسه فناوری ماساچوست آمریکا که نویسنده اول این مقاله است می‌گوید استفاده از مواد کربنی یک ابزار قدرتمند برای تحقق ساخت پیل‌های خورشیدی پایدار در برابر نور است. دستگاهی که ما در این پروژه ساخته‌ایم اولین نمونه از این نوع پیل‌های کارا است با این حال هنوز تحقیقات بیشتری لازم است تا کارایی دستگاه بهبود بیشتری پیدا کند. لایه فعال در این پیل تنها ۱۰ نانومتر است این در حالی است که در پیل‌های خورشیدی رایج ۱ تا ۱۰۰ میکرومتر است. از سوی دیگر این پیل قابل تولید از طریق رسوب از فاز محلول است بنابراین می‌توان مراحل مورد استفاده در تولید پیل‌های رایج را برای آن به‌کار گرفت. لایه مورد استفاده در این پلیمر قدرت جذب بیشتری داشته و از پایداری بالاتری برخوردار است این بدان معناست که در برابر نور و هوا دچار زوال نمی‌شود این درحالی است که پیل‌های پلیمرهای این مشکل را دارا هستند.
این تیم تحقیقاتی از دانشگاه کانزاس به این موضوع اندیشیدند که چرا نباید از کربن به جای پلیمر استفاده کرد، چرا که برخی از آلوتروپ‌های کربن پایداری مکانیکی و حرارتی بالاتری نسبت به پلیمر دارند. برای تست این ایده، محققان ترکیب مختلفی از مواد کربنی را در این پروژه تست کردند. نتایج نشان داد که اگر از لایه کربنی استفاده شود کارایی ۱٫۳ درصد افزایش می‌یابد در حالی که با استفاده از فولرین C70 این رقم به ۹۵ درصد خواهد رسید.
