基于自然的更高效太阳能电池

悉尼的一个研究小组创造了一种分子,这种分子模仿了植物中的分子,可以收获阳光并为地球上的生命提供能量。

“叶子是一个惊人的便宜和高效的太阳能电池,”Deanna d'Alessandro Dr Deanna d'Alessandro博士说,分子电子集团的博士后研究员悉尼大学.“最好的叶子可以吸收30%到40%的阳光。我们能制造的最好的太阳能电池的效率在15%到20%之间,而且造价昂贵。”

“我们重新创建了植物在光合作用中使用的关键系统,”Deanna说。

细菌和绿色植物使用光合作用将光能转化为可用的化学能量。称为卟啉的轮形分子阵列收集光线并将其转移到毂上,其中化学反应使用光能将二氧化碳转化为富含能量的糖和氧气。

“这个过程发生在40万亿分之一秒,是光合作用的基础,也是地球上几乎所有生命的食物链的基础,”迪安娜说。

“我们已经能够构建合成卟啉。它们可以围绕一个叫做树形大分子的树状核心组装100多个,以模仿自然光合系统中的轮状排列。”

该团队设计的这些分子大约有足球的1万亿分之一大。但是单个分子中大量的卟啉意味着大量的光可以被捕获并转化为电能——就像自然界一样。

迪安娜说:“由于它们在储存能量方面非常高效,我们认为它们也可以用作电池——取代我们今天的高科技设备所依赖的金属电池。”

“我们的初步结果非常有前途。我们仍在使用我们的分子建造实用太阳能设备的早期阶段,“Deanna说。“挑战是巨大的,但对于为澳大利亚和世界提供替代能源解决方案至关重要。”

现在他们已经制造出了这种分子,该团队和日本大阪大学的合作者正在努力将它们结合成植物细胞。然后,在接下来的5年里,他们将尝试将这项技术扩大到商业规模的太阳能电池板。

迪安娜·达历山德罗是16位“新鲜科学家”中的一员,他们首次向学生和公众展示他们的研究成果,这要感谢“新鲜科学”这个由墨尔本博物馆主办、联邦和维多利亚政府、英国文化协会和新科学家赞助的国家项目。欧洲杯线上买球其中一名“新科学家”将获得由英国文化协会提供的前往英国的机会,向英国皇家学会展示他或她的研究成果。

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