بهینه سازی سلول خورشیدی حاوی مجموعه پروتئین گیاهی فتوسیستم

رویکرد سالیان اخیر جوامع پیشرفته و درحال پیشرفت در استفاده ی از ابزارهایی برای برداشت انرژی خورشیدی در جهت غلبه بر آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوخت های فسیلی و پسماندهای هسته ای، زمینه ی تحقیقات برای صنعتی کردن این ابزارها بویژه سلول های خورشیدی را مطرح کرده است . اما آلودگی های ناشی از پسماندهای سلول های خورشیدی غیرآلی مانند سیلیسیوم و حتی پلیمرهای آلی سنتز شده در سلول های خورشیدی نسل اول تا سوم (از سیلیسیوم تک بلور تا سلول های رنگدانه ای) در کنار هزینه های کم و بیش گزاف و مصرف بیش از اندازه ی انرژی برای خالص سازی آنها، فلسفه ی سلول های خورشیدی را به چالش می کشد. در ادامه ی پژوهش ها برای به حداقل رساندن هزینه ها و آلودگی ناشی از سلول های خورشیدی، زمینه استفاده از مواد بیولوژیکی درون سلول های خورشیدی به عنوان لایه ی فعال مطرح گردید. در ادامه با الگوبرداری از فرآیند شگفت انگیز و کاما بهینه ی فتوسنتز )فرآیند تبدیل انرژی که از بدو پیدایش محیط زیست فعالیت پربازده و طبیعی داشته است) و استخراج پروتئینی به نام فتوسیستم ۱ که یکی از نقش های پررنگ را در عملیات فتوسنتز عهده دار است، نوید نسل تازه ای از سلول های خورشیدی داده شد. تقریبا همزمان با تحقیقات بر روی این دسته از سلول های خورشیدی در کشورمان نیز با همکاری موازی انستیتو بیوشیمی بیوفیزیک دانشگاه تهران و آزمایشگاه لایه های نازک دانشگاه علم و صنعت ساخت نمونه های الکترولیتی و حالت جامد این دسته از سلول ها با نام سلول های خورشیدی حاوی پروتئین فتوسیستم به عنوان لایه ی فعال آغاز شد. در نزدیک به ۳ سال تحقیق و پژوهش برای ساخت و بهینه سازی این قبیل از سلول های خورشیدی با بکارگیری پروتئین فتوسیستم (که به ذات یک فتودیود است( و افزایش سطح مقطع برخورد لایه های سلول خورشیدی با استفاده میکروسوزن های تایروزین و نانورشته های کربن ۶۰، می توان گفت که با اطلاعات در دست، نمونه های ساخته شده بالاترین بازده را در میان همتایان بین المللی از آن خود کرده است. این سلول ها که با پروتئینی که در گیاهان سبز، جلبک ها و برخی باکتری ها وجود دارد می تواند ساخته شود، آینده ای روشن را برای برداشت هرچه بهینه تر انرژی خورشیدی پیش روی بشر قرار داده است و امید است با صرف تمرکز و نیروی تحقیقاتی بیشتر، این دسته از سلول های خورشیدی که در حال حاضر از بازده هرچند پایینی که برخوردارند را برای استفاده در صنعت بهینه سازی کنیم. اشاره به این نکته لازم است که، پیش از این آزمایشگاه لایه های نازک دانشگاه علم و صنعت در امر ساخت و بهینه سازی نسل سوم سلول های خورشیدی پیشتاز بوده است.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی ، فتوسنتز ، فتوسیستم ، تایروزین ، کربن ۶