Создатели революционных солнечных панелей вдохновляются глубоководными бактериями

Бактерии, которые живут в океане на глубине около двух километров, прекрасно адаптировались к условиям недостаточной освещенности. Биологические организмы выработали в себе способность очень эффективно применения небольшое количество доступного света. Некоторые глубоководные обитатели могут использовать фотосинтез для преобразования практически 100 процентов доступного им света в полезную энергию. Человечеству многому представит у них научиться, ведь созданные нами солнечные панели на данном этапе преобразует лишь около 15 процентов фотонов в электроны.

Работу в данном направлении ведут исследователи из Кембриджского университета. Они изучают светособирающие комплексы зеленых серобактерий из морских глубин. Ученые хотят адаптировать биологические механизмы в рамках ныне доступных электротехнических устройств и без малого революционизировать солнечную энергетику. Они отмечают, что исследования в этой области (так называемая квантовая биология) выходят далеко за рамки "классической" и квантовой физики.

Организмы, которые способны осуществлять фотосинтез, используют массивы пигментов, которые сохраняют целостность благодаря белковым структурам, где накапливаются электроны. Ученые называют это пигмент-белковыми комплексами. Во многих организмах при перемещении электронов через эти комплексы, они теряют энергию. Но в зеленых серобактериях наблюдается практически 100-процентное КПД.

Повышение эффективности фотоэлектрических элементов (из которых состоят солнечные панели) является очень важной задачей. Ведь чем выше эффективность отдельных ячеек, тем больше электроэнергии может быть создано с помощью всей панели, и меньше ячеек будет необходимо для создания последней.

Компании из сферы солнечной энергетики в последние годы стараются все чаще прибегать к помощи полезных нововведений. Но это зачастую приводит к удорожанию конечного продукта. Например, компания Alta Devices создает фотоэлектрические ячейки, которые способны превращать целых 28.8 процента солнечного света в электричество, но цена кусается. Будем надеяться, что специалистам из Кембриджского университета удастся создать продукт с достаточным для коммерциализации соотношением цена/эффективность.