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光敏蛋白质量子点制造新太阳能电池

[电线电缆网]俄罗斯国家核能研究大学莫斯科物理工程研究所的研究人员开发了一种新型太阳能电池,这种太阳能电池是基于由量子点和感光蛋白组成的包合材料。专家指出,这种电池在转换太阳能和光学信息处理方面有很大的潜力。相关研究发表在杂志《光敏传感器和生物电子学》上。

单细胞生物的蛋白可以将光能转化为化学能(类似植物的叶绿素),所有这些都是通过细胞膜的正电荷转移来实现的。单细胞和叶绿素的主要区别在于它在无氧条件下生存的能力。单细胞生物可以像死海一样生活在同样深且侵蚀性极强的环境中。从进化的角度来看,它们的化学不变性、热不变性和光学不变性都很高。在这种情况下,单细胞生物的蛋白可以在十亿分之一秒内多次变色,这是一种很有希望用于制造全息处理器的材料。

研究人员通过将单细胞蛋白与半导体纳米粒子(量子点)连接起来,极大地改善了这些功能。维克多克里温科夫说:“我们制造了一种高效的光敏晶格,它在光子能量非常低的光的影响下产生电流。在普遍的前提下,这种光敏晶格不起作用,因为光敏分子只能在非常窄的能量限制内接收光。量子点只能在很宽的范围内做到这一点,甚至可能把两个低能光子变成一个高能光子,就像把它们合并成一个程序一样。”

有关专家指出,上述研究显示了在生物结构的根蒂上制造高效光敏元件的潜力。它们不仅可以用于太阳能转换,还可以用于光学信息处理。

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