Группа ученых под руководством исследователя из Университета Северной Каролины представила устройства на основе водного геля, так называемые «искусственные листья», которые подобно солнечным батареям способны производить электричество. В ходе исследования был изучен новый способ производства солнечных панелей, которые имитируют природные структуры. Кроме того, они потенциально дешевле современных кремниевых солнечных батарей и наносят меньший вред окружающей среде.
По словам главного автора статьи, опубликованной в online-издании Journal of Materials Chemistry, эти устройства, представляющие собой новое поколение солнечных батарей, состоят из водного геля, насыщенного светочувствительными молекулами (в одном из экспериментов ученые использовали хлорофилл растений), и соединенные с электродами, покрытыми углеродным материалом, например, углеродными нанотрубками или графитом.
Светочувствительные молекулы переходят в возбужденное состояние под действием солнечных лучей, подобно тому, как молекулы растений активизируются для производства сахаров в растениях, позволяющих им развиваться.
Исследователи также надеются найти способ скопировать материалы, с помощью которых природа аккумулирует и использует солнечную энергию.
Хотя в устройстве используются искусственные светочувствительные молекулы, благодаря своей структуре, устройство может работать с молекулами естественного происхождения, например, с молекулами хлорофилла.
Далее ученые будут работать над более тонкой настройкой фотогальванических устройств на водной основе, что сделает их еще больше похожими на настоящие листья растений.
Следующим шагом в работе является копирование механизма самовосстановления растений.
Ученые поделились своими представлениями о будущем, в котором крыши домов будут покрыты мягкими листами похожими на искусственные листья, вырабатывающие электричество.
На данном этапе разработки устройства имеют достаточно низкие показатели эффективности и до их практического применения еще очень далеко. Однако ученые верят в то, что в будущем имитирующие природные структуры устройства, производящие электричество, могут стать альтернативой современным технологиям.
Соавторами исследования является исследовательская лаборатория воздушных сил США и университет Чунг-Анг в Корее. Исследование спонсировалось Министерством энергетики и исследовательской лабораторией воздушных сил США. Об этом сообщает Информнаука со ссылкой на NCSU News.
Источник: