Самовосстанавливающиеся фотоэлементы — реальность

В качестве образца для новых самовосстанавливающихся фотоэлементов ученые выбрали растения, которые умеют эффективно преобразовывать солнечный свет в энергию.

В качестве образца для новых самовосстанавливающихся фотоэлементов ученые выбрали растения, которые умеют эффективно преобразовывать солнечный свет в энергию. Стремясь воссоздать эффект, который вырабатывался в течение миллионов лет эволюции, команда ученых MIT создала синтетический, самособирающийся хлоропласт, который может разрушать и восстанавливать поврежденные солнцем фотоэлементы, сообщает UBR.

Хотя листья на дереве кажутся неподвижными, на самом деле, это не так. Солнечный свет оказывает очень сильное разрушающее воздействие, чтобы противостоять ему каждые 45 минут нахождения под прямыми лучами солнца листья перерабатывают свои собственные протеины. Такая система быстрого ремонта позволяет растениям в полную силу использовать солнечную энергию, не снижая эффективность.

Чтобы воссоздать эту уникальную регенерационную способность, ученые MIT придумали новое устройство с самособирающимися молекулами, которое использует фотоны для активации свободных электронов. Система содержит семь различных веществ, включая углеродные нанотрубки, которые отвечают за структуру и уводят электричество от клеток, синтетические фосфолипиды в форме диска, которые также участвуют в формировании структуры, и другие молекулы, отвечающие за самосборку в «центрах реакции», которые взаимодействуют с входящими фотонами, чтобы высвободить электроны.

В определенных условиях эти вещества объединяются, образуя однородные структуры, пригодные для сбора солнечной энергии. В присутствии сурфактанта (похожее вещество используется при разливах нефти для ее рассеяния) структуры распадаются на фосфолипиды, нанотрубки и другие составляющие. Если удалить сурфактант с помощью мембраны, элементы собираются в действующие солнечные элементы, не пострадавшие от предыдущего солнечного создействия.

Эффективность фотоэлементов составляет 40 процентов, по мнению исследователей, при небольших доработках эффективность можно существенно повысить. Так как элементы не портятся со временем – достаточно немного встряхнуть их с помощью сурфактанта, и они уже как новые – данная система может стать существенным достижением солнечной энергетики.