Самовъзстановяващи се соларни клетки
Американски изследователи разработват нов тип соларни клетки, които са способни да се самовъзстановяват чрез въглеродни нанотръбички и ДНК. Целта е да бъде удължен животът и да намалена цената на панелите. „Ние създадохме изкуствена фотосинтезираща система, която е способна да конвертира слънчевата енергия в електричество“ – казва Jong Hyun Choi от Purdue University.
Фотоелектрохимичните клетки използват електролит и съдържат т.нар. хромофори (абсорбиращи светлина бои). Те са подобни на хлорофила и деградират с течение на времето под въздействието на светлината. Именно тази деградация е големият недостатък на конвенционалните фотоелектрохимични клетки.
Новата технология разрешава този проблем по същия начин както това се случва в природата – чрез непрекъснато заместване на фотоувредените молекули с нови. „Подобно самовъзстановяване се извършва при растенията непрекъснато.“ – казва Сhoi. При тази нова концепция фотоелктрохимичните клетки могат да работят безкрайно дълго, стига да се добавят нови хромофори.
Въглеродните нанотръбички представляват основа, за която се захващат ДНК-фрагменти, които могат да разпознават и да се свързват с хромофорите. По този начин системата се самовъзстановява.
При необходимост да се подменят хромофорите, те могат да се отстранят по химичен път или пък да се добавят нови ДНК-фрагменти, които да разпознават новите хромофори.
Два елемента са ключови за това технологията да наподобява природния процес – взаимно разпознаване на молекулите и термодинамична метастабилност, т.е. способност на системата да бъде многократно възстановявана.
Изследването на Choi е продължение на предишни негови разработки в партньорство с изследователи от Massachusetts Institute of Technology и University of Illinois. Тогава те са използвали хромофори, извлечени от специални бактерии. Но поради голямата трудност да се работи с природни хромофори в индустриален мащаб, сега Choi ги замества със синтетични – т.нар. порфирини.
