光敏蛋白質量子點制造新型太陽能電池

                • 2019-12-03 17:01
                • 科技日報

                俄羅斯國立核研究大學莫斯科物理工程研究所的研究人員開發了一種基于量子點和光敏蛋白質混合物的新型太陽能電池。專家指出,這種電池在轉換太陽能和光學信息處理方面具有巨大潛力。相關研究發表在《光敏傳感器和生物電子學》雜志上。

                單細胞生物的蛋白質可以將光能轉化為化學能(類似于植物的葉綠素),化學能是通過細胞膜的正電荷轉移而產生的。單細胞和葉綠素的主要區別在于其無氧生存的能力。單細胞生物可以生活在與死海深度相似的極具侵略性的環境中。從進化的角度來看,它們具有高化學穩定性、熱穩定性和光學穩定性。在這種情況下,單細胞生物的蛋白質可以在十億分之一秒內改變許多次顏色,因此它是制造全息處理器的非常有前途的材料。

                研究人員通過將單細胞蛋白與半導體納米粒子(量子點)結合起來,極大地改善了這些特性。維克多·克里文科夫(Viktor Krivinkov)說:“我們已經制作了一個光敏晶格,它在光子能量非常低的光的影響下高效工作并產生電流。正常情況下,這種光敏晶格不起作用,因為光敏分子只吸收非常窄的能量范圍內的光。量子點只能在很寬的范圍內做到這一點。他們甚至可以把兩個低能光子轉換成一個高能光子,就好像它們是結合在一起的一樣?!?/p>

                相關專家指出,上述研究顯示了基于生物結構制造高效光敏元件的潛力。它們不僅可以用于太陽能轉換,還可以用于光學信息處理。

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