Действительно «зеленые технологии»: добавление биологических материалов повысило производительность солнечных батарей

Солнечные батареи следующего поколения, имитирующие фотосинтез благодаря использованию биологического материала, могут предоставить новое значение термина «зеленая технология».

Добавление белкового бактериодопсину (bR) (мембранного белка микроорганизмов) в структуру перовскитных солнечных батарей повысило эффективность работы этих устройств в ряде лабораторных исследований, сообщает пресс-служба Университет штата Пенсильвания.

Перовскитные солнечные батареи активно развиваются на протяжении последнего десятилетия. Они являются альтернативой «традиционным» кремниевым солнечным батареям.

Подражая природе, исследователи стремились достичь улучшения характеристик перовскитных солнечных элементов с помощью резонансной передачи энергии — механизма передачи энергии между парой светочувствительных молекул, который, похоже, лежит в основе фотосинтеза.

Солнечные батареи работают, поглощая световую энергию и создавая пары электронов и дырок (квазичастиц). Отправляя их в противоположных направлениях, солнечные элементы генерируют электрический ток, который превращается в электричество.

Однако определенный процент электронно-дырочных пар снова объединяются, уменьшая таким образом количество произведенного тока.

Белки bR и перовскитные материалы имеют схожие электрические свойства, поэтому их сочетание позволило электронно-дырочным парам лучше проходить сквозь устройства, снизив потери.

Ученые установили, что добавление белка bR к солнечным батареям этого типа улучшает эффективность устройств с 14,5% до 17%.

Коммерческие солнечные массивы состоят из сотен или тысяч индивидуальных солнечных батарей, поэтому даже небольшие улучшения эффективности могут привести к реальной экономии, — подчеркивают исследователи.

Кроме того, это открытие демонстрирует перспективы для создания более «экологически безопасных» солнечных батарей, отмечают ученые.

В будущем мы сможем заменить некоторые дорогостоящие химические вещества внутри солнечных батарей на относительно дешевые природные материалы, — убеждены исследователи.

Напомним, недавно группа ученых из Швеции и Китая разработала солнечные батареи, которые можно использовать в помещении.