新突破:叶绿素制成染剂光合太阳能电池

2011-05-09 09:24:42 太阳能发电网
慕尼黑化学家实验发现,叶绿素发色团直角排列可100%传递能量,不同发色团吸收不同波长的光,从而可制成覆盖大部分光谱的宽频采光器 每日科学报道,慕尼黑路德维克·马克西米连大学(LMU: Ludwig-Maximilians-Universit)化学家已经推翻了福斯特

  慕尼黑化学家实验发现,叶绿素发色团直角排列可100%传递能量,不同发色团吸收不同波长的光,从而可制成覆盖大部分光谱的宽频采光器

  每日科学报道,慕尼黑路德维克·马克西米连大学(LMU: Ludwig-Maximilians-Universit)化学家已经推翻了福斯特理论(Forster theory)的一个基本假设,这一假设描述色素分子(pigment molecule)之间的能量转换,这些色素分子也就是那些构成光合作用的分子。新的理论会影响光学计算机设计,提高太阳能电池的效率。

  叶绿素和其它色素分子常常涉及到特化蛋白质,能够形成的复合物,可以充当有效的天线,收集光并传递给光合反应中心或太阳能电池导电层。

  光合作用形成富含能量的化合物,这需要阳光的作用,也是地球上生命的基础。在植物中,阳光的采集是依靠所谓的天线复合物(antennal complexes),这种复合物所包含的蛋白质属于绿色素叶绿素(chlorophyll)。叶绿素捕捉到阳光能量并进行分程传递,几乎没有损失,传递要经过几个中间分子,最后传至反应中心,在那里,光能量被转换为稳定形式的化学能量。

  分子间的传递过程福斯特理论已经做了描述。这一理论假定,色素的作用是振子(oscillating dipoles),它用电来激发邻近的分子,其方式很类似偶极子天线(dipole antenna)元件,这种元件接收无线电信号并传递给接收器。实验测量是在路德维克·马克西米连大学进行的,化学家海因茨·郎哈尔斯(Heinz Langhals)教授携手物理学系的科学家,现在已经推翻了这一理论。

  “偶极子之间能量转移取决于它们的取向,”郎哈尔斯说: “当偶极子经正交处理后,能量转移就不应该发生。我们已经用实验测试了这个假设,同时让人惊讶的是,我们发现,能量转移快速、极其有效地进行,就是在这些条件下。”路德维克·马克西米连大学的研究小组携手国际合作伙伴,现在想建立坚固的实验基础,以构建能量转移的新理论。这很有可能影响光学电脑的发展,也有助于提高太阳能电池的效率。



作者: 来源:每日科学 责任编辑:admin

太阳能发电网|www.solarpwr.cn 版权所有