Исследователи Университета Purdue разрабатывают самоисцеляющиеся фотоэлементы

Одной из самых больших проблем с солнечными элементами и панелями является то, что на их обслуживание и ремонт требуется достаточно много денег. Если бы они могли сами себя чинить, тогда человек значительно бы на этом сэкономил. К счастью, исследователи в Университете Пердью (Purdue University) сделали именно такое открытие — карбоновые нанотрубки и ДНК теперь могут создавать самоисцеляющиеся солнечные фотоэлементы.

Говоря с предствителем интернет-ресурса Science Daily, Джонг Хьюн Чой (Jong Hyun Choi), помощник профессора в области инженерной механики в Университете Перлью сказал: «Мы создали искусственные фотосистемы с использованием оптических наноматериалов чтобы собирать солнечную энергию и конвертировать ее в электричество».

Используя в качестве источника вдохновения растения, которые самоисцеляются с помощью естественных фотосинтетических процессов, команда взяла на вооружение необычные электрические качества структур под названием одностенные углеродные нанотрубки. «Мы используем их в качестве молекулярных проводов в фотоэлементах, получающих свет», сказал Чой, чья исследовательская группа базируется в центрах Нанотехнологии Бирка (Birck Nanotechnology) и Байндли Биосайнс (Bindley Bioscience) в парке открытий Пердью. «Я думаю наш подход предлагает перспективу для промышленного производства, но мы все еще находимся на начальной стадии исследований», сказал он.

Фотоэлектрохимические элементы работают конвертируя солнечный свет в электричество с помощью электролита (жидкости которая проводит электричество) с тем, чтобы доставлять электроны и создавать ток. Эти солнечные элементы дальше конструируются таким образом, чтобы они могли содержать в себе впитывающие свет краски под названием хромофоры, молекулы, похожие на хлорофиллы, которые распадаются когда соприкасаются с солнечным светом.
«Наиболее критичный недостаток традиционных фотоэлектрохимических элементов — это как раз такой распад» — говорит Чой. Исследование его команды направлено на то, чтобы предотвратить эту особенность посредством безостановочной замены поврежденных красящих веществ новыми.

«Этот вид само-регенерации происходит в растениях каждый час», — говорит Чой. Если бы фотоэлементы могли бы делать то же самое, тогда появилась бы возможность функционировать в полную мощность бесконечно долго, до тех пор пока добавлялись бы новые хромофоры.

Отчет Чой можно прочитать в статье под заголовком «Biomimetic light-harvesting optical nanomaterials». Если проект окажется успешным, это будет означать, что новые фотоэлементы могли бы выпускаться по значительно более низкой цене и, соответственно, получить более масштабное распространение во всем мире.