В биоперовскитных солнечных элементах повысили эффективность за счет протеина - «Новости Электроники»

Поиск методов повышения эффективности солнечных панелей не прекращается с момента их создания. Новым направлением для создания более дешевых и эффективных солнечных элементов, по сравнению с традиционным кремнием, считается перовскит. Этот материал прекрасно абсорбирует свет.

Лабораторные исследования, проведенные в университете штата Пенсильвания показали, что добавление белка бактериородопсина (bR) в солнечные элементы на основе перовскита повышает их эффективность.

«Эти результаты открывают новые возможности разработки более дешевой, экологически чистой технологии биоперовскитных солнечных панелей. В будущем мы можем заменить некоторые дорогостоящие химические вещества в солнечных элементах относительно более дешевыми природными материалами», - отметил профессор материаловедения университета Шашанк Прия.

Сегодня наиболее эффективные перовскитные солнечные элементы могут преобразовывать от 22 до 23 процентов солнечного света в электричество. В ходе своей работе исследователи обнаружили, что добавление белка bR в структуру этих элементов повышает их эффективность с 14,5 до 17 процентов. Тогда как предыдущие эксперименты с добавлением белка показывали эффективность всего 8-9 процентов.

Открытие основывается на Фёрстеровском переносе энергии (FRET) – механизме передачи энергии между парой светочувствительных молекул. Солнечные элементы работают, поглощая световую энергию или молекулы фотонов и создавая пары электрон-дырка. Посылая эти пары в противоположных направлениях, солнечные элементы генерируют электрический ток, который превращается в электричество. Тем не менее, определенный процент пар рекомбинирует, уменьшая количество производимого тока. По словам ученых, добавление белка bR помогло электронно-дырочным парам улучшить проходимость сквозь устройства, уменьшая потери при рекомбинации.

По словам исследователей, результаты открытия могут дать толчок к разработке других гибридных устройств, в которых будут сочетаться искусственные и биологические материалы. Учитывая какое количество солнечных панелей на сегодняшний день реализуется, даже небольшое повышение их эффективности может привести к серьезной экономии.

Источник: news.psu.edu