Фотосинтез поможет создать высокоэффективные солнечные батареи

Исследователи из Государственного университета Джорджии используют фотосинтез для повышения эффективности солнечных батарей, пишет Science Daily.

Во время фотосинтеза растения и другие организмы, такие как водоросли и цианобактерии, превращают солнечную энергию в химическую, которая впоследствии используется в качестве топлива для дальнейшей жизнедеятельности. В растениях световая энергия солнца заставляет электрон быстро перемещаться по клеточной мембране, и он никогда не возвращается в исходную точку. В искусственных солнечных элементах электроны часто возвращаются, теряя энергию. Именно поэтому поглощение солнечной энергии в растениях настолько эффективно.

Перенос электронов из инвертированной области был описан Рудольфом Маркусом еще в 1992 году, за что он даже получил Нобелевскую премию по химии. До сих пор этот механизм не был смоделирован в естественных условиях.

По словам профессора кафедры физики и астрономии университета Джорджии Гари Гастингса, пристальное изучение процессов, происходящих при фотосинтезе, позволит эффективнее проектировать солнечные батареи.

«Растения превращают солнечную энергию сверхэффективно, значительно более эффективно, чем любой искусственный солнечный элемент, — говорит он. — В процессе фотосинтеза свет проникает через электронную мембрану, и не возвращается. Большая проблема с искусственными системами заключается в том, что электрон все время возвращается. Это настоящая загадка, почему растения настолько эффективны при преобразовании солнечной энергии».

Ученые приступили к первому этапу исследования. По словам Гастингса, это большое упущение, что никто не занялся этим раньше.

Американские ученые разработали бактерию-«киборга», которая по эффективности фотосинтеза в 40 раз превосходит большинство растений. Чтобы добиться таких результатов, бактерию научили вырабатывать нанокристаллы, которые выполняют функции миниатюрных солнечных панелей.