合成クロロフィルを用いた太陽電池

葉は、受けた光の最大40%を化学エネルギーに変換できる非常に効率的な太陽電池です。つまり、約15%。

光合成の最初の段階で、太陽光は吸収され、アデノシン三リン酸(ATP)分子の形で保存される化学エネルギーに変換されます。 これらの反応は、植物細胞の葉緑体の内側のチラコイドの膜にあるクロロフィル分子のレベルで起こります。

オーストラリアのシドニー大学の研究者は、光を電気エネルギーに変換できる、つまり光合成の第一段階を再現できるクロロフィル様分子を合成しました。 天然のクロロフィルの分子構造は、中心にマグネシウムイオンを含む窒素含有ポルフィリン環で構成されています。 合成レプリカには、天然の光合成システムの構造を模倣するために、XNUMX個以上のポルフィリンがツリー分子の周りにグループ化されています。

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テストは、合成分子が大きすぎない場合、光を電気エネルギーに変換することがより効率的であることを示しました。 最良の結果は、サイズが吸収光の波長の約半分、つまり可視光の場合は300〜800ナノメートルに等しい分子で得られます。

このような構造を太陽電池に統合すると、効率が向上します。 チームは現在、日本の大阪大学と共同でソーラーパネルの商業生産に着手する前に、合成分子を組み込んだセルのプロトタイプの作成に取り組んでいます。


出典:Adit

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