Создать аккаунт
Главная » Политика » Биоперовскит повысит эффективность солнечных батарей
Политика

Биоперовскит повысит эффективность солнечных батарей

460


Биоперовскит повысит эффективность солнечных батарей

Солнечные батареи могут работать еще эффективнее, доказали ученые из Университета Пенсильвании (США). Добавление белка бактериородопсина повышает эффективность устройства с 14,5 до 17 процентов, отмечается в публикации в журнале Американского химического общества ACS Applied Materials and Interfaces.


Биоперовскитный солнечный элемент поможет увеличить КПД солнечных панелей на базе классического перовскита. Добавление белка бактериородопсина (bR) в солнечные элементы продемонстрировало усиление эффективности фотоэлементов.


По словам Шашанка Прии, профессора материаловедения в Университете Пенсильвании, биоперовскит в будущем может значительно удешевить саму конструкцию, что непременно скажется и на стоимости солнечных панелей.


Сегодня самые продвинутые перовскитные фотоэлементы способны преобразовывать 22-23% солнечного света в электричество. По словам американских ученых, добавление белка bR в солнечные перовскитные элементы повышает эффективность фотоустройств с 14,5 до 17%.


Ученые предложили остроумный и неожиданный ход: совместить биоматериал и перовскит. Полученный таким образом биоперовскит продемонстрировал не просто отличные результаты, но и позволил расширить горизонты солнечной энергетики.


«Предыдущие эксперименты со вмешиванием разных белков в структуры солнечных элементов позволяли достичь порога в 8-9% эффективности. Но ни одно из исследований не приближалось к цифре в 17 процентов — такой результат исключительно важен», — отмечает профессор Прия.




По оценкам исследователей, коммерческие солнечные батареи состоят из сотен или тысяч отдельных солнечных элементов, поэтому даже небольшое повышение эффективности может привести к ощутимой экономии.


На открытие биоперовскита ученых вдохновила природа


Идею смешать белок с перовскитом ученые почерпнули из природы. Эксперименты по улучшению работы фотоэлементов на базе перовскита проводились с помощью механизма передачи энергии между парой светочувствительных молекул (Förster Resonance Energy Transfer, или FRET).


Как пояснил профессор Венкатесан из Северо-Восточного университета при Гарвардском университете, механизм этот давно известен и даже задействован в фотосинтезе. Сегодня он востребован во многих беспроводных технологиях. «Мы опираемся на этот механизм в попытке создать мир систем, вдохновленных биологией — такие биосистемы превзойдут неорганические или органические молекулы», — пояснил Венкатесан.


Ученые выяснили, что белок bR и перовскитные материалы имеют сходные электрические свойства, или запрещенные зоны. Выровняв эти промежуточные зоны, ученые предположили, что помощью механизма FRET можно достичь повышенной производительности в перовскитных фотоэлементах.


Тем не менее, определенный процент электронно-дырочных пар рекомбинирует, уменьшая количество производимого тока. По словам ученых, смешивание белка bR с солнечными элементами на основе перовскита помогло электронно-дырочным парам лучше проходить через устройства, уменьшая потери при рекомбинации и повышая эффективность.


Ученые уверены, что результаты их исследования могут повлиять на мир современных технологий: открытие приведет к разработке других гибридных устройств, в которых искусственные и биоматериалы будут работать вместе.


Источник: СompoundSemiconductor



0 комментариев
Обсудим?
Смотрите также:
Продолжая просматривать сайт gazeta.kg вы принимаете политику конфидициальности.
ОК