Солнечные элементы могут стать похожими на листья

Австралийские ученые создали молекулы, которые действуют аналогично молекулам в листьях растений, преобразующим энергию солнца.

По словам исследователей из Сиднейского университета, работающих совместно с японскими специалистами из университета Осаки, лист представляет собой удивительно дешевую и эффективную солнечную батарею. Его КПД составляет 30-40%, в то время как лучшие из солнечных батарей, созданных людьми, пока не способны преобразовать больше 15-20% солнечной энергии (не говоря уже о высокой стоимости таких батарей).

Другими словами, ученым есть чему поучиться у природы. Двигаясь в этом направлении, они, как выясняется, достигли определенного успеха. Исследователям удалось воспроизвести «некоторые ключевые системы, которые растения используют в фотосинтезе».

Листья используют фотосинтез, чтобы преобразовать солнечную энергию в химическую, пригодную для использования. В этом процессе участвуют массивы молекул, называемых порфиринами (porphyrin), которые собирают свет и направляют его в место, где, в результате химической реакции, использующей свет, двуокись углерода преобразуется в энергетически богатый сахар и кислород. Процесс занимает триллионные доли секунды, но является, по сути, основой всех цепей питания жизни на Земле.

Что же удалось сделать ученым? Он научились строить порфирины. Более 100 молекул могут быть собраны вокруг древоподобного ядра, воспроизводя, таким образом, расположение соответствующих молекул в естественных системах фотосинтеза. Такое объединение очень важно с точки зрения эффективности «захвата» солнечной энергии.

На следующем этапе ученым предстоит сформировать из полученных структур образования, подобные листьям, затем – масштабировать разработку до прототипов, пригодных для коммерциализации. Хотя исследования находятся на ранней стадии, высокая эффективность, заложенная в самой идее, позволяет предположить, что новые батареи со временем вытеснят существующие. По матнриалам  PhysOrg.

 Инф.  iXBT