隨著社會的進步,科技的發(fā)展,人們對能源的需求越來越大,而現有的能源有限,需要人們不斷發(fā)展新能源,而太陽能就是一個不錯的選擇,人們開始大力發(fā)展太陽能能發(fā)電。據俄羅斯衛(wèi)星通訊社sputniknews報道,俄羅斯國立核能研究大學莫斯科物理工程學院的學者們在由量子點和光敏蛋白組成的混合材料的基礎上制造出了“太陽能電池”。研發(fā)人員認為,這種電池具有極大的太陽能潛力和光學信息處理潛力。
研究結果發(fā)表在《光敏傳感器和生物電子學》(Biosensors and Bioelectronics)雜志上。
太古代單細胞生物的蛋白能夠把光能加工成化學聯(lián)系能(類似植物的葉綠素),這一切是靠通過細胞膜的正電荷傳遞發(fā)生的。
與葉綠素的重大區(qū)別在于離開氧氣存活的能力。這有助于太古代單細胞生物生活在類似死海深處的、極富侵蝕性的環(huán)境中,從進化的角度來說,這導致它們的化學穩(wěn)定性高、熱穩(wěn)定性高、光學穩(wěn)定性高。在此情況下,在進行質子“壓送”時,蛋白在億萬分之一秒內多次改變顏色,因此是制造全息處理器用的富有前景的材料。
莫斯科物理工程學院的學者們大大改善了這些性能,把它與量子點——半導體納米粒子結合起來。
“我們制造了高效運行的光敏晶格,它在光子能非常低的光的影響下產生電流。在普通條件下,這種光敏晶格不工作,因為光敏分子只有在非常狹窄的能量范圍內吸收光。量子點只有在非常寬廣的范圍內才能這么做,甚至可以把兩個低能光子轉變?yōu)橐粋€高能光子,就像把它們合并在一起一樣”,——莫斯科物理工程學院科研人員維克托·克里文科夫介紹說。
莫斯科物理工程學院獲得了一個能夠從紫外線到紅外線范圍的照明下運行的晶格。
研究者們認為,所獲結果顯示了在生物結構的基礎上制造高效光敏元件的潛力。它們不僅應用在太陽能中,也應用在光學信息處理中。
研究者們強調納米-生物-混合材料的質量非常高,以及超越排列效果可能提高的良好商業(yè)樣品的前景??蒲袌F隊在這方面的下個任務是優(yōu)化光敏晶格的結構。目前太陽能還未能更好被人類利用,需要科研人員不斷努力,研究出更高效地產品,這樣才能保證我們人類的能源夠人類發(fā)展所需。