Диатомовые водоросли повышают эффективность органических солнечных элементов

Независимо от того, насколько полезной может быть определенная человеческая инновация, природе чаще всего удается сделать все намного лучше.

Команда Йельского университета обратилась к природе, чтобы помочь решить проблему дизайна. Ученые использовали крошечные окаменелые существа, называемые диатомовыми водорослями, для улучшения скорости поглощения света органическими солнечными батареями.

Диатомовые водоросли представляют собой группу фитопланктона. Их часто называют «драгоценными камнями моря».

«Удивительно, что эти вещи существуют в природе, — говорит Линдси Макмиллон-Браун, ведущий автор исследования. «Они помогают улавливать и рассеивать свет для водорослей до фотосинтеза, поэтому мы можем использовать что-то прямо из природы…».

Органические фотоэлектрические солнечные элементы имеют активный слой, состоящий из органических полимеров, что означает, что они могут быть дешевле обычных солнечных элементов, но не настолько эффективными.

Основная проблема заключается в том, что активный слой должен быть очень тонким, менее 300 нанометров. Чтобы противостоять этому, в прошлом инженеры встраивали наноструктуры, которые могли лучше поглощать свет. Но эти материалы были очень дорогими.

Встраивая измельченные окаменелые диатомовые водоросли в активный слой клетки, исследователи обнаружили, что они могут уменьшить количество других материалов, необходимых при одновременном производстве такого же количества электроэнергии.