Проведенные в соединенных штатах Америки эксперименты показали, что солнечные элементы, активный слой которых состоит из модифицированных вирусов эффективнее и дешевле своих традиционных аналогов.
Группой специалистов из Массачусетского технологического под началом Анжелы Бепчер был генетически изменен вирус под индексом М13, что позволило использовать его в качестве микроскопического строителя. Они считают, что разработанная ими технология, позволяющая существенно увеличить выработку электроэнергии фотоэлементами легко может быть интегрирована в существующее производство солнечных батарей.
В первой фазе всего процесса вирусами, благодаря их пептидным молекулам, были захвачены однослойные нанотрубки, выполненные из углерода. После чего вирусы равномерно распределились по поверхности, создавая тем самым сеть сборщиков электронов. Их задача заключается в принятии заряда от активного компонента и передача его к контактам батареи.
Ранее исследователями уже предпринимались попытки использовать нанотрубки в качестве транспорта электронов, однако все их попытки не давали нужного результата, поскольку требовалась идеальная структура трубок. Эту проблему решили улучшенные вирусы, которые при комнатной температуре в водной среде обработали материал, придав ему необходимые свойства.
Однако монтаж цепи не единственная функция модернизированных вирусов. Изменяя кислотность среды, специалисты запустили вторую фазу, во время которой вирусы покрыли нанотрубки тонким слоем диоксида титана.
После чего было произведено еще несколько несложных операций, которые умалчиваются создателями, и фотоэлемент был готов к использованию. Подобные фотоэлементы не могут гарантировать значительного прироста КПД, но, тем не менее, обладают низкой стоимостью.
Уникальная конструкция проводящей цепи способна обеспечить эффективный транспорт электронов. Благодаря этому выработка энергии увеличилась на 2,6% процента по сравнению с традиционными солнечными элементами.
Несмотря на то, что прирост производимой энергией нельзя назвать значительным, использование технологии практически не утяжеляет базовую конструкцию. Кроме того, проведя соответствующие исследования можно внедрить ее в другие перспективные виды солнечных элементов – на базе квантовых точек, органические и другие.
Примечательно, что Анжела Бепчер ранее уже использовала модифицированные вирусы для повышения эффективности работы литиевых аккумуляторов.{odnaknopka}