Вирусные солнечные батареи эффективней обычных
.jpg)
Фотоэлектрические панели, активный слой которых собран
генетически запрограммированными вирусами, — на треть эффективнее обычных. Это
показал необычный эксперимент, проведённый в США.
Анжела Белчер (Angela Belcher) и её коллеги из
Массачусетского технологического института (MIT) генетически изменили вирус
M13, заставив его работать микроскопическим роботом-сборщиком.
В первой фазе процесса вирусы захватывали однослойные
углеродные нанотрубки (по 5-10 штук каждый) при помощи сотен своих пептидных
молекул, а затем равномерно располагали на поверхности, создавая сеть сборщиков
электронов. Её задача — принимать заряды от активного вещества и передавать их
на контакты батареи.
Ранее учёные уже пробовали использовать нанотрубки как
средство транспорта электронов в толще солнечной батареи. Но для полного успеха
необходимо было преодолеть препятствие: нанотрубки должны сформировать
разветвлённую проводящую структуру без комков и слипаний (они снижают общий эффект).
Именно тут пригодилась ловкость вирусов-сборщиков. (Удобно также, что процесс
шёл в водной среде и при комнатной температуре.)
Но на монтаже «электросети» работа вирусов не закончилась.
Изменив кислотность среды, учёные включили в тех же вирусах вторую заложенную
генными инженерами программу. Теперь M13 занялись «высадкой» непосредственно у
нанотрубок тончайшего покрытия из диоксида титана.
Финальный штрих (ещё некоторые ингредиенты), и в результате
у Белчер получилась батарея на основе сенсибилизированных красителей. Такие
солнечные элементы вообще-то не отличаются высоким КПД, но зато они очень
дёшевы, потому в этой области в последнее время ведётся немало работ.
Филигранный «узор» из нанотрубок и тесно контактирующих с
ними наночастиц TiO2 позволил порождаемым светом электронам беспрепятственно
добираться до места назначения. Эффективность новых батарей оказалась равна
10,6% против 8% у обычных сенсибилизированных панелей без нанотрубок.
Это серьёзное улучшение, учитывая, что вирусы и
нанотрубки составляли 0,1% по весу от всей панели. При этом авторы технологии
говорят, что её можно приспособить для модификации и других перспективных типов
солнечных батарей — органических, на базе квантовых точек и так далее.
Хотите научиться самостоятельно
в домашних условиях изготавливать солнечные коллекторы, тогда просто загляните
на сайт www.tehnobiznes.ru
в раздел – “Солнечный коллектор своими руками”,
где Вы найдёте более подробную информацию на эту тему.
|