Исследователи открыли новый способ эффективного улавливания солнечного света

Недавно опубликованное исследование показало, что использование молекул может помочь повысить эффективность сбора солнечной энергии. Ученые из лаборатории профессора Криса Д. Геддеса Университета Мэриленда разработали специальные молекулы, которые способны поглощать энергию света и превращать ее в электрический ток.

В основе этой технологии лежит процесс фотосинтеза, при котором растения используют энергию света для производства питательных веществ. Ученые смогли создать искусственные молекулы, которые могут повторить этот процесс и использовать энергию света для создания электрического тока.

— Любая молекула, которая флуоресцирует, излучает свет — объяснил автор исследования Лахари Саха. — Если мы возбудим флуорофор, то он сможет передавать свою энергию металлическим наночастицам, и, если частицы находятся достаточно близко друг к другу, они будут отбивать электроны и генерировать ток.

Процесс не ограничивается только молекулами, которые флуоресцируют, объяснил Саха, им просто нужно обладать высоким уровнем поглощения света. Это могут быть хлорофилл, бета-каротин или лютеин. Все они относительно недороги и их легко получить из растений.

Другим преимуществом такого рода солнечных панелей на основе флуоресценции является то, что их легче утилизировать. В настоящее время солнечные панели основаны на дорогостоящих материалах, таких как кремний, и содержат элементы, которые могут быть токсичными, включая свинец и кадмий.

Но Лахари Саха надеется, что новые солнечные панели будут состоять в основном из растительных молекул и других относительно распространенных материалов, таких как медь, что облегчит их переработку.

По словам ученого, открытие может помочь на порядок увеличить эффективность сбора солнечной энергии. На данный момент большинство солнечных батарей имеют эффективность от 15 до 20 процентов, что означает, что только малая часть солнечной энергии может быть превращена в электрический ток. Однако использование новых молекул может помочь повысить эту эффективность до 50 процентов.

Эта технология также может иметь большое значение для развития экологически чистой энергетики. Солнечная энергия считается одним из наиболее перспективных источников возобновляемой энергии, однако ее эффективность до сих пор оставляет желать лучшего. Использование молекул может помочь сделать солнечную энергию более доступной и экономически выгодной.