محققان سلول هاي خورشيدي کوچکي ابداع کرده اند که وسعتي برابر چند ميلياردم يک متر داشته و مي توانند با خود ترميمي طول عمر مفيد خود را افزايش دهند.
به گزارش مهر ، اين سلول ها با بهره بردن از پروتئين هاي موجود در گياهان ، نور خورشيد را به بار الکتريکي تبديل مي کنند. اين سلول ها به سادگي خود را از ترکيبي از پروتئين ها ، لوله هاي کوچک و ديگر مواد سرهم مي کنند. مکانيزم خود ترميمي در اين سلول ها مي تواند منجر به ساخته شدن سلول هاي خورشيدي با طول عمر طولاني تر شود.
طراحي و بهبود يافتن سلول هاي خورشيدي يکي از نقاط متزلزل در علوم به شمار مي رود تا حدودي به اين دليل که نور خورشيد دور افتاده ترين منبع انرژي تجديد شدني زمين به شمار مي رود. همچنين طبيعت تا کنون ثابت کرده که نور خورشيد را مي توان ذخيره کرده و به فرم هاي مختلفي از انرژي تبديل کرد، روندي که نه تنها از کارايي بالا برخوردار است بلکه مي توان آن را با کمک مکانزيم خود ترميم شونده اي انجام داد که از قدرت خنثي کردن آثار مخرب نور خورشيد برخوردار است.
به گفته مايکل استرانو از موسسه MIT نور خورشيد پس از برخورد با اکسيژن بسيار مضر مي شود که تاثير اين زيان را مي توان بر روي روند سالخوردگي انسان و يا کم رنگ شدن کاغذ يا صفحه هاي پلاستيکي زير نور مستقيم خورشيد مشاهده کرد. اين مخرب بودن به آن معني است که بسياري از سلولهاي خورشيدي در زمان استفاده، چندان شانسي براي نجات و طول عمر بالا نخواهند داشت.
استرانو و همکارانش از مرکز واکنش فتوسنتزي، يکي از بخش هاي گياهان که طبيعت براي انجام فتوسنتز به وجود آورده براي بهبود دادن طول عمر سلول هاي خورشيدي استفاده کردند.
در اين شيوه نانولوله ها در ميان چارچوب هايي از پروتئين هاي حساس به نور قرار مي گيرند. محققان همچنين از ليپيدها و نانو لوله هاي کربني نيز استفاده کرده اند، رشته هايي از کربن خالص که به خاطر ويژگي هاي الکتري کي خود مشهورند.
در نهايت دانشمندان از مولکولي به نام «سورفکتانت» استفاده کردند مولکولي که مولکولهاي خاصي را از هم جدا کرده و آنها را از هم جدا نگه مي دارد. زماني که «سورفکتانت» از اين مخلوط مواد ناهمخوان به خارج هدايت شد، مواد باقي مانده خود را به شکل رشته اي از سلول هاي خورشيدي فعال سر هم مي کنند که ابعاد هر يک تنها چند نانومتر خواهد بود.
نور دريافت شده توسط مرکز واکنش جمع آوري مي شود، جايي که يک الکترون آزاد شده و و توسط ليپيدها به سمت نانو لوله ها هدايت مي شود. درون اين سلول ها که به سلول هاي فتوالکتروشيميايي شهرت دارند ، الکترون ها جمع آوري شده و در کنار هم جريان الکتريکي به وجود مي آورند.
به گفته استرانو اين شيوه مشابه پازلي است که قطعات آن را به هوا پرتاب مي کنيد و پازل به شکل سرهم شده به دست شما سقوط مي کند.
استرانو معتقد است کارايي اين سلول هاي جديد در شکل کنوني تنها جزئي از کارايي بهترين سلولهاي خورشيدي کنوني بوده و از اين رو دستيابي به کارايي بالا براي اين سلول ها همچنان به زمان نياز دارد.