مهار مولکول های گیاهی برای بهبود کارایی پنل های خورشیدی

پنل‌های خورشیدی فعلی ناکارآمد هستند و حاوی مواد سمی هستند، رویکرد متفاوتی که مولکول‌های گیاهی مانند کلروفیل را مهار می‌کند، می‌تواند به بهبود منجر شود.

پانل های خورشیدی فعلی ما بسیار کارآمد نیستند. آنها تنها قادرند تا حدود 20 درصد از انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنند. در نتیجه، برای تولید الکتریسیته زیاد، پانل‌ها به فضای زیادی نیاز دارند – گاهی اوقات جنگل‌ها را قطع می‌کنند یا مزارع را با انرژی خورشیدی جایگزین می‌کنند. اگر پنل‌های خورشیدی کارآمدتر بودند، پنل‌های بسیار کوچک‌تر می‌توانستند همان مقدار الکتریسیته تولید کنند و ادعای زمین زیادی نداشتند.

لاهاری ساها، در آزمایشگاه پروفسور کریس دی. گدس در دانشگاه مریلند، شهرستان بالتیمور، برای ساخت پنل های خورشیدی کارآمدتر، در تلاش است تا الکتریسیته را به روشی منحصر به فرد بسازد – با استفاده از توانایی های گیاهان برای تبدیل نور خورشید به مواد شیمیایی. انرژی با استفاده از مولکول های بیولوژیکی، مانند کلروفیل، که در جذب نور خورشید عالی هستند. ساها کار خود را در روز چهارشنبه 22 فوریه در شصت و هفتمین نشست سالانه انجمن بیوفیزیک در سن دیگو، کالیفرنیا ارائه خواهد کرد.

هدف آنها استفاده از مولکول‌های بیولوژیکی برای تولید الکتریسیته است که می‌توان آن را برداشت کرد و برای برق رسانی به دستگاه‌ها استفاده کرد یا در باتری‌ها برای استفاده بعدی ذخیره کرد. این فرآیند شامل اعمال نفوذ فلورسانس مولکول ها است. “هر نوع مولکولی که فلورسانس می کند، نور می دهد. ساها توضیح داد: اگر فلوروفور را تحریک کنیم، می‌تواند انرژی خود را به نانوذرات فلزی منتقل کند و اگر ذرات به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک باشند، الکترون‌ها را از بین می‌برند و جریان تولید می‌کنند. ساها توضیح داد که این فرآیند فقط محدود به مولکول هایی نیست که فلورسانس می کنند، آنها فقط باید جذب نور بالایی مانند کلروفیل، بتاکاروتن یا لوتئین داشته باشند. هر کدام از اینها نسبتاً ارزان هستند و به راحتی از گیاهان به دست می آیند

مزیت دیگر این نوع پنل خورشیدی مبتنی بر فلورسانس این است که بازیافت آن آسان تر است. در حال حاضر، پنل‌های خورشیدی به مواد گران‌قیمتی مانند سیلیکون متکی هستند و حاوی عناصری هستند که می‌توانند سمی باشند، از جمله لید و کادمیوم – در اکثر ایالت‌ها، پانل‌های خورشیدی وقتی زمان دفع آن‌ها فرا می‌رسد، زباله‌های خطرناک محسوب می‌شوند. اما ساها امیدوار است که پنل‌های خورشیدی او عمدتاً مولکول‌های گیاهی و سایر موادی باشند که مانند مس نسبتاً رایج هستند و در زمان مناسب بازیافت آنها را آسان‌تر می‌کنند. بعلاوه، با انتخاب موادی با طول عمر بیشتر، او امیدوار است که پنل خورشیدی قبل از اینکه زمان دفع آنها برسد، دوام بیشتری داشته باشد.

او گفت، اما هدف اصلی ساها ساخت پنل خورشیدی کارآمدتر است، «بنابراین ردپای آنچنانی ندارد». او امیدوار است که پنل‌های خورشیدی کوچک‌ترش به مزارع اجازه دهد تا تولید غذا را بیش از تولید انرژی به حداکثر برسانند و جنگل‌ها را حفظ کنند