太阳能电池的革命:细菌太阳能电池白天夜晚都能工作

太阳能电池的革命:细菌太阳能电池白天夜晚都能工作

研究人员发现了一种廉价、可持续的方法,利用细菌将光转化为能源来制造太阳能电池。他们的电池产生的电流比以前从这种设备记录的任何电流都强,在昏暗的光线下工作和在强光下工作一样有效。

随着进一步的发展,这些被称为“生物”的太阳能电池-因为它们是由生物组成的-可能会变得和传统太阳能电池板中使用的合成电池一样高效。

太阳能电池的革命:细菌太阳能电池白天夜晚都能工作

“我们对一个独特的公元前问题的解决,是使太阳能变得更加经济的重要一步,”UBC化学和生物工程系教授维克拉玛季亚·亚达夫(Vikramaditya Yadav)说。他是该项目的负责人。

太阳能电池是太阳能电池板的组成部分。他们把光转换成电流。此前,制造生物太阳能电池的努力主要集中在提取细菌用于光合作用的天然染料上。这是一个昂贵和复杂的过程,涉及有毒的溶剂,并可能导致染料降解。UBC研究人员的解决办法是将染料留在细菌中。

他们对大肠杆菌进行基因改造,使其产生大量番茄红素-一种能使番茄呈现红橙色的染料,在收集光转化为能量方面尤其有效。

研究人员在细菌表面涂上一种能起到半导体作用的矿物,然后将混合物涂在玻璃表面。由于镀膜玻璃作为电池一端的阳极,它们产生的电流密度为每平方厘米0.686毫安-比其他领域的0.362毫安有所改进。

“我们记录了生物太阳能电池的最高电流密度,”亚达夫说。

“我们正在开发的这些混合材料可以经济和可持续地制造,经过充分的优化,可以达到与传统太阳能电池相当的效率。”

成本节省是很难估计的,但亚达夫认为,该过程减少了染料生产成本的十分之一左右,否则将是。

亚达夫说,圣杯就是要找到一种不杀死细菌的方法,这样他们就可以无限期地生产染料。

他补充说,这些生物材料在采矿、深海勘探和其他弱光环境中还有其他潜在的应用。

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