
俄罗斯科学家将蛋白质和量子点结合起来制成太阳能电池板。
吉祥体育备用网址: 莫斯科国立研究大学MEPhI的科学家基于量子点(QD)和光敏蛋白的混合物创建了一种新型的太阳能电池板。创作者认为,他们在太阳能和光学会计领域具有巨大潜力。
莫斯科工程物理研究所(MEPhI)的发现发表在期刊《生物传感器和生物电子学》上。
单细胞生物古细菌视紫红质可以将光能转换为化学键能,例如植物中的叶绿素。这是由穿过细胞膜的正电荷引起的。细菌视紫红质是一种即用型天然成分,可用作质子泵,可用于太阳能电池板。
细菌视紫红质和叶绿素之间的主要区别在于它可以在没有氧气的情况下工作。这种才能导致了很高的化学,热和光学稳定性。一起泵送质子后,视紫红质细菌将在十亿分之一秒内反复变色。这就是为什么不可能制造全息图处理单元的原因。
NRNU MEPhI科学家可以将细菌视紫红质和量子点(QD)结合使用,以显着改善细菌视紫红质的特性。细菌不像视紫红质那样发光。吉祥体育登录链接
现在,我们创建了一个非常高效且可操作的光敏电池,该电池可以在非常低的光子激发下转换光以发电。诸如细菌视紫红质的光敏分子只能在非常窄的能量范围内有效吸收光,因此这些细胞在正常环境中不起作用。但是,量子点的作用范围很广,可以将两个低能光子转换为一个高能光子。
据他介绍,为高能光子的辐射创造了条件,量子点可以传播到细菌视紫红质而不是辐射它。因此,NRNU MEPhI科学家设计了一种电池,该电池可以在近红外的紫外光谱范围内工作。
“我们在化学,生物学,粒子物理学和光子领域使用跨学科方法。通过化学合成来创建量子点,然后对分子进行涂层以使其具有生物相容性。 NRNU MEPhI纳米生物工程实验室的首席科学家Igor Nabiev表示,由于含有细菌视紫红质的嗜盐沙门氏菌紫色膜的出现,它们实现了从量子点到细菌视紫红质的极高通量(约80%)。
根据研究人员的研究,获得的结果显示出基于生物结构的高效光敏元件的潜力。除了提供太阳能外,它还可用于光学会计。作者强调了超越高质量生物杂交纳米结构数据和最佳商业样品的可能性。研究小组在这个方向上的下一个目标是优化光敏电池的结构。