太阳能光伏效率可以受益于深海细菌研究
剑桥大学的科学家正在研究光收获蛋白质,看看它们是否可以为太阳能光伏和其他装置提供突破性。
剑桥大学的研究人员正在研究深海细菌中的光收获蛋白,看看它们是否可以为使太阳能电池更有效的方式提供见解。
在研究中的细菌,特别是绿色硫细菌,使用量子力学,以将光转换为电荷。其中一些可以转换为他们吸收到电能的100%的光线,因为它们在表面下面几乎一英里,他们已经学会了吸收甚至吸收它们非常有效地使用的小痕迹。细菌含有蛋白质,该蛋白质具有类似于在光合作用和研究人员的早期运输能量的量子波的性质发现,研究人员发现了一种在蛋白质复合物(PPC)中的机制,其防止光照散热。它通过反转逃逸能量的流动并使用分子振动来重新激励它来实现这一点。
“一旦对此进行详细的结构蛋白质ions was included in our simulations, we found that the energy of the excitons does not just continually decrease as they are funnelled towards their final position – something you might expect in the complex thermal conditions found in biological systems,” explains Dr Alex Chin, from Cambridge University’s Winton Programme for the the Physics of Sustainability. “In fact, our research suggests that these natural PPCs can achieve ‘hot and fast’ energy transfer – energy flows that prevent complete cooling to the temperature of their surroundings – which has been proposed as a way of improving solar cell efficiency beyond limits currently imposed by thermodynamics.”
随着越来越多的基本低效面板成为商品化,因此太阳能公司敏锐地提高太阳能电池的效率,从而减少了典型的太阳能光伏阵列所需的面板数量。一些公司,如alta,已设法生产太阳能板这是28%的效率,但它们往往非常昂贵,其中许多仍在开发中。
讨论中的一些关键问题太阳能该部门似乎已被绿色硫酸细菌解决,因此通过研究他们的研究人员可以找到一种提高太阳能电池效率的方法。迄今为止研究的研究结果已在期刊上发表自然物理学。