Что такое диатомея и как она поможет энергетике?

Древняя форма жизни, существующая уже не менее 100 млн лет и называемая диатомовая водоросль (диатомея), как рассчитывают исследователи из университетов в Орегоне и Портленде в Соединенных Штатах, может помочь человечеству в столь жизненно важной сфере, как выработка электроэнергии.

Ученые, сообщает Интернет-издание LiveScience, создали совершенно новый уникальный способ производства солнечных элементов или батарей на основе сенсибилизированных красок.

Причем эти системы, как оказалось, гораздо легче создать, чем, скажем, существующие солнечные батареи, использующие силиконовые технологии.

Все дело в том, что эти самые одноклеточные диатомеи, занимающие нижнюю ступень в пищевой цепочке в океанах, имеют крошечные жесткие раковинки, которые как раз можно использовать для создания порядка естественным путем – на микроскопическом уровне нанотехнологий. 

В разработанной исследователями схеме из солнечных элементов на основе сенсибилизированных красок фотоны отскакивают, как при игре на бильярде автомате (пинбол), ударяют по этим краскам и за счет этого производят электроэнергию.

Хотя новая технология может быть слегка дороже уже существующих для изготовления солнечных элементов или батарей на основе сенсибилизированных красок, однако она, по расчетам изобретателей, потенциально способна в три раза увеличить выработку электроэнергии.

Технология производства солнечных элементов на основе сенсибилизированных красок, кроме того, использует благоприятные, с точки зрения защиты окружающей среды, материалы и срабатывает даже при низких уровнях освещения.

 Главный ее принцип – простота и эффективность, подчеркивают американские исследователи.

Как же функционирует новая система производства электричества?

Диатомовые водоросли располагают на прозрачной электропроводящей стеклянной поверхности. Затем органический материал удаляется. В результате на поверхности стекла остаются лишь крошечные скелетики диатомей, которые образуют шаблон.

Затем специальный биологический реактив используют для того, чтобы осадить раствор титана, превращая его в мельчайшие наночастицы двуокиси титана.

Таким образом, создается пленка, которая выступает в качестве полупроводника для солнечных элементов или батарей на основе сенсибилизированных красок.

Обычными методами таких результатов было достичь трудно. Однако задачу облегчило использование натуральных биологических систем с применением простых и недорогих материалов.

Пленка из обычных солнечных элементов на основе сенсибилизированных красок поглощает фотоны из солнечного света и передает их на двуокись титана, за счет чего собственно и вырабатывается электроэнергия.