جذب نور از پشت ابرها با سلول خورشیدی باکتریایی

به طور معمول، برای ساخت سلول های خورشیدی بیوژنیک از ارگانیسم های زنده، رنگدانه ای از باکتری استخراج می شود که امکان فتوسنتز نور را فراهم می کند. این فرآیند بسیار پیچیده بوده و به حلال های سمی نیاز دارد.

محققان دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) در مطالعه اخیر خود، از یک جایگزین ساده – خود باکتری – استفاده کردند. در گام نخست، از طریق اصلاح ژنتیکی باکتری اشرشیاکلی (E. coli)، امکان تولید بیش از اندازه یک رنگ موسوم به لیکوپن (lycopene) فراهم شد. لیکوپن به صورت طبیعی در فرآیند فتوسنتز مورد استفاده قرار می گیرد.

دستیابی به بالاترین چگالی جریان الکتریکی برای سلول های خورشیدی بیوژنیک

در گام بعدی، باکتری در یک ماده نیمه رسانا پوشش داده شده و در یک ظرف شیشه ای قرار گرفت. با قرار دادن ظرف در زیر نور، محققان توانستند چگالی جریان الکتریکی (current density) به میزان 0.686 میلی آمپر در هر سانتی متر مکعب را ثبت کنند که تقریبا دو برابر سایر سلول های خورشیدی بیوژنیک است.

این سلول های خورشیدی بیوژنیک، در شرایط نور کم نیز از کارآیی بالایی برخوردار هستند که می تواند در شرایط هوای ابری یا برای مناطق با میزان تابش کمتر نور خورشید بسیار مناسب باشد.  

به گفته ویکرامادیتیا یاداف (Vikramaditya Yadav)، سرپرست تیم تحقیقاتی UBC، تولید این مواد ترکیبی (هیبریدی) از لحاظ اقتصادی و پایداری، مقرون به صرفه بوده و از بازده مشابهی مانند سلول های خورشیدی متداول برخوردار هستند.

فرآیند نیمه رسانا باعث از بین رفتن باکتری ها می شود؛ اما محققان امیدوارند که با یافتن یک روش جایگزین، امکان زنده ماندن باکتری ها و درنتیجه، تولید مداوم رنگ را فراهم کنند؛ از این طریق، طول عمر سلول های خورشیدی بیوژنیک نیز افزایش پیدا می کند.

نتایج این مطالعه در مجله Small منتشر شد.

 

منبع: newatlas

No tags for this post.