Forscher entwickeln eine neue Bio-Solarzellentechnologie, die an Regentagen verfügbar ist
2018-07-07
Die Solarzellen, die sie erzeugen, erzeugen mehr Strom als jedes zuvor aufgezeichnete ähnliche Gerät und sind sowohl in Umgebungen mit starkem als auch mit schlechten Lichtverhältnissen gleichermaßen wirksam.
Diese revolutionäre neue Solartechnologie kann auf weitere Orte ausgedehnt werden, beispielsweise auf Teile von British Columbia und Nordeuropa, die häufig bewölkt sind. Nach weiterer Forschung und Entwicklung dürften diese Bio-Solarzellen genauso effizient sein wie die künstlichen Batterien, die in herkömmlichen Solarmodulen verwendet werden. Der Projektleiter Vikramaditya Yadav, Professor für Chemie und Bioingenieurwesen an der University of British Columbia, sagte: „Diese einzigartige Lösung, die wir für British Columbia entwickelt haben, ist ein wichtiger Schritt, um die Solartechnologie wirtschaftlicher zu machen.“ Solarzellen werden aus Solar hergestellt Paneele. Die Module sind so konstruiert, dass sie Sonnenlicht in Elektrizität umwandeln. Forscher haben bereits Bio-Solarzellen gebaut, aber alle arbeiten daran, natürliche Farbstoffe zu extrahieren, die Bakterien für die Photosynthese verwenden. Dies ist ein kostspieliger und komplizierter Prozess, der nicht nur die Verwendung toxischer Lösungsmittel erfordert, sondern auch den Abbau des Farbstoffs. Die von Forschern der University of British Columbia vorgeschlagene Lösung besteht darin, diese biologischen Farbstoffe in Bakterien zu konservieren. Sie haben E. coli genetisch bearbeitet, um große Mengen an Lycopin zu produzieren, einem Farbstoff, der Tomaten eine rötlich-orange Farbe verleiht, die besonders effizient Licht in Energie umwandelt. Die Forscher wickelten eine Schicht Mineralien in E. coli ein, um als Halbleiter zu fungieren, und platzierten sie auf einer Glasoberfläche.
Die Forscher verwendeten beschichtetes Glas als Elektrode für Solarzellen, und ihr Gerät erreichte eine Stromdichte von 0,686 mA pro Quadratmillimeter, was einer Zunahme von 0,362 mAh gegenüber anderen Bio-Solarzellen auf dem Gebiet entspricht. Yadav sagte: "Wir haben einen Rekord für die höchste Stromdichte von Bio-Solarzellen aufgestellt. Die von uns entwickelten Hybridmaterialien sind kostengünstig und nachhaltig, und nach ausreichender Optimierung ist ihre Umwandlungseffizienz mit der herkömmlichen Solarenergie vergleichbar. Batterie." Die Kosteneinsparungen dieser Technologie sind schwer abzuschätzen, aber Yadav glaubt, dass dieses Verfahren die Kosten für die Farbstoffextraktion um ein Zehntel senkt. Laut Yadav liegt der Schwerpunkt dieser Forschung darauf, dass wir einen Prozess entdeckt haben, der keine Bakterien abtötet, sodass sie unbegrenzt Biofarbstoffe produzieren können. Diese Bio-Solarzellentechnologie hat auch andere potenzielle Anwendungen, wie Bergbau, Tiefseeexploration und andere Umgebungen mit wenig Licht.
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