Ученые из North Carolina State University продемонстрировали устройства на основе состава "вода-гель" - так называемые "искусственное листья" - которые могут действовать как солнечные батареи для выработки электроэнергии. Эти выводы доказывают возможность концепции создания солнечных батарей, которые будут более тесно подражать природе. Они также имеют потенциал, чтобы стать более дешевыми и более экологически чистыми, чем современные фотоэлементы на основе кремния.
Гибкие устройства состоят из субстанции "вода-гель" которая содержит светочувствительные молекулы (исследователи использовали хлорофилл растений в одном из экспериментов) в сочетании с электродами, покрытыми углеродными материалами, такими как углеродные нанотрубки или графит. Светочувствительные молекулы становятся "возбужденными" под лучами солнца что приводит к производству электричества. "Это похоже на молекулярный завод по производству сахаров для роста. Молекулы возбуждаются солнечными лучами, синтезируют сахар, растут" - говорит доктор Orlin Velev. Ученый говорит, что исследовательская группа надеется "научиться имитировать материалы с помощью которых природа преобразовывает солнечную энергию". При этом синтетические светочувствительные молекулы могут быть интегрированы в природные объекты из-за их водно-гелевой матрицы.
Теперь, когда реальность концепции доказана, исследователи будут работать над тонкой настройкой фотоэлектрических устройств на водной основе, что сделает их еще более похожими на настоящие листья.
"Следующим шагом будет имитация самовосстанавливающихся механизмов в растениях," говорит Orlin Velev. "Другой проблемой является изменение водной основы геля и светочувствительных молекул для повышения эффективности солнечных элементов". Ученый даже представляет будущее, где крыши домов будут покрыты мягкой листвой подобных электрогенерирующих искусственных листьев - солнечных батарей.