Biohybridní solární článek - Biohybrid solar cell

Tento článek obsahuje seznam obecných Reference, ale zůstává z velké části neověřený, protože postrádá dostatečné odpovídající vložené citace. Prosím pomozte zlepšit tento článek představuji přesnější citace. (Února 2015) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

A biohybridní solární článek je solární panel vyrobeno kombinací organické hmoty (fotosystém I ) a anorganické látky. Biohybridní solární články byly vyrobeny týmem výzkumníků v Vanderbiltova univerzita.^[1] Tým použil fotosystém I (fotoaktivní proteinový komplex nacházející se v tylakoidní membrána ) obnovit přirozený proces fotosyntéza dosáhnout vyšší účinnosti při přeměně solární energie. Tyto biohybridní solární články jsou novým typem obnovitelná energie.^[2][3]

Popis

Několik vrstev fotosystému shromažďuji fotonickou energii, přeměňuji ji na chemickou energii a vytvářím proud, který prochází buňkou. Samotná buňka se skládá z mnoha stejných neorganických materiálů, které se nacházejí v jiných solárních článcích, s výjimkou injektovaných komplexů fotosystému I, které jsou zaváděny a shromažďovány po několik dní ve zlaté vrstvě. Po několika dnech se fotosystém zviditelnil a vypadal jako tenký zelený film. Je to tenký film, který pomáhá a zlepšuje přeměnu energie. Biohybridní buňka je však stále ve fázi výzkumu.

Výzkum

Tým z Vanderbiltovy univerzity začal provádět výzkum fotosyntézy, když začal vidět a soustředit se na protein fotosystému I. Poté, co viděli, jak široce dostupný a efektivní je protein při sluneční přeměně, začali hledat začlenění a vylepšení různých technologií. Tým použil špenát jako svůj zdroj pro fotosystém I. Tylakoidové membrány byly izolovány a poté šly do procesu čištění, aby se oddělil fotosystém I od tylakoidní membrány. Jejich výzkum vyústil ve výrazně lepší elektrický proud (1000krát větší) ve srovnání s těmi předchozími vyrobenými jinými solárními články. Tým shromáždil skupinu vysokoškolských inženýrů, kteří pomohli postavit první prototyp biohybridního solárního článku. Tým také přišel s druhým návrhem proteinového komplexu fotosystému II.

Fotovoltaické vs Biohybridní

Srovnání tradičních fotovoltaických článků a biohybridních solárních článků je obtížné. Oba systémy provádějí stejný úkol a přeměňují energii zachycenou ze slunečních paprsků na elektřinu. Způsob, kterým se provádí každý, je však zcela odlišný. Konečný výsledek je také odlišný: fotovoltaické články produkují elektrický proud, zatímco biomasa nebo chemická paliva se vyrábějí v biohybridních článcích, protože do procesu je zapojena fotosyntéza.^[4]

Výhody

Největší výhodou biohybridního solárního článku je způsob, jakým přeměňuje sluneční energii na elektřinu s téměř 100% účinností. To znamená, že přeměnou chemické na elektrickou energii se neztratí téměř žádná energie. Tato čísla jsou skvělá ve srovnání s pouze 40% účinností pro tradiční solární články. Náklady na výrobu biohybridů jsou také mnohem nižší, protože extrakce bílkovin ze špenátu a jiných rostlin je levnější ve srovnání s náklady na kovy potřebné k výrobě dalších solárních článků.

Nevýhody

I když je účinnost biohybridních buněk mnohem vyšší, mají také mnoho nevýhod. V mnoha případech mají některé solární články oproti biohybridnímu solárnímu článku určité výhody. Zaprvé, tradiční solární články produkují více energie než ty, kterých se v současné době dosahuje pomocí biohybridních článků. Životnost biohybridních solárních článků je také opravdu krátká a trvá několik týdnů až devět měsíců. Životnost článků se ukazuje jako problém, ve srovnání se současnými solárními články může fungovat mnoho let.^[5][6]

Reference