По-справжньому «зелені технології»: додавання біологічних матеріалів підвищило продуктивність сонячних батарей

Сонячні батареї наступного покоління, що імітують фотосинтез завдяки використанню біологічного матеріалу, можуть надати нове значення терміну «зелена технологія».

Додавання білкового бактеріодопсину (bR) (мембранного білка мікроорганізмів) до структури перовскітних сонячних батарей підвищило ефективність роботи цих пристроїв у низці лабораторних досліджень, повідомляє прес-служба Університет штату Пенсильванія.

Перовскітні сонячні батареї активно розвиваються впродовж останнього десятиліття. Вони є альтернативою «традиційним» кремнієвим сонячним батареям.

Наслідуючи природу, дослідники прагнули досягти поліпшення характеристик перовскітних сонячних елементів за допомогою резонансної передачі енергії — механізму передачі енергії між парою світлочутливих молекул, який, схоже, лежить в основі фотосинтезу.

Сонячні батареї працюють, поглинаючи світлову енергію і створюючи пари електронів та дірок (квазічастинок). Надсилаючи їх у протилежних напрямках, сонячні елементи генерують електричний струм, який перетворюється в електрику.

Однак певний відсоток електронно-діркових пар знову об'єднуються, зменшуючи таким чином кількість виробленого струму.

Білки bR і перовскітні матеріали мають схожі електричні властивості, тому їх поєднання дозволило електронно-дірковим парам краще проходити крізь пристрої, знизивши втрати.

Учені встановили, що додавання білка bR до сонячних батарей цього типу покращує ефективність пристроїв з 14,5% до 17%.

Комерційні сонячні масиви складаються з сотень чи тисяч індивідуальних сонячних батарей, тому навіть невеликі покращення ефективності можуть призвести до реальної економії, — наголошують дослідники.

Крім того, це відкриття демонструє перспективи для створення більш «екологічно безпечних» сонячних батарей, зазначають учені.

У майбутньому ми зможемо замінити деякі дороговартісні хімічні речовини всередині сонячних батарей на відносно дешеві природні матеріали, — переконані дослідники.

Нагадаємо, нещодавно група вчених зі Швеції та Китаю розробила сонячні батареї, які можна використовувати в приміщенні.