Ogniwa fotowoltaiczne z syntetycznym chlorofilem

Arkusze są bardzo wydajnymi ogniwami słonecznymi, które mogą przekształcić do 40% odbieranego światła w energię chemiczną, czyli znacznie bardziej wydajne niż konwencjonalne ogniwa słoneczne na bazie krzemu, których wydajność wynosi około 15%.

Podczas pierwszej fazy fotosyntezy światło słoneczne jest absorbowane i przekształcane w zmagazynowaną energię chemiczną w postaci cząsteczek trójfosforanu adenozyny (ATP). Reakcje te zachodzą na poziomie cząsteczek chlorofilu, które znajdują się w błonach tylakoidów, wewnątrz chloroplastów komórek roślinnych.

Naukowcy z University of Sydney w Australii zsyntetyzowali molekuły podobne do chlorofilu, które są zdolne do przekształcania światła w energię elektryczną, czyli odtwarzania pierwszej fazy fotosyntezy. Struktura molekularna naturalnego chlorofilu składa się z azotowego pierścienia porfiryny z jonem magnezu w środku. Syntetyczne repliki zawierają ponad sto porfiryn zgrupowanych wokół drzewiastej cząsteczki, aby naśladować strukturę naturalnych systemów fotosyntetycznych.

Czytaj także:  Podatku na ochronę środowiska w sprawie transportu drogowego towarów: głupota?

Testy wykazały, że konwersja światła na energię elektryczną jest bardziej wydajna, gdy cząsteczki syntetyczne nie są zbyt duże. Najlepsze wyniki uzyskuje się z cząsteczkami, których rozmiar jest równy w przybliżeniu połowie długości fali absorbowanego światła, czyli między 300 a 800 nanometrów w przypadku światła widzialnego.

Integracja takich struktur w fotowoltaicznych ogniwach słonecznych poprawi ich wydajność. Zespół pracuje obecnie nad produkcją prototypów komórek zawierających syntetyczne molekuły przed rozpoczęciem komercyjnej produkcji paneli słonecznych we współpracy z Uniwersytetem w Osace w Japonii.


Źródło: sztolnia

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *