مروري بر حساس‌كننده‌هاي باكتريايي قابل استفاده در ابزارهاي فوتوولتائيك

بيش از 3.5 بيليون سال است كه پروتئين‌‌ها و مواد طبيعي، در اثر دريافت نور، انرژي توليد مي‌‌كنند. استفاده از مهندسي ژنتيك و تهيه مواد رنگزاي زيستي، مجموعه‌‌اي از تركيبات جديد داراي ويژگي‌‌هاي منحصربه‌‌فرد را ارائه كرده است. سلول‌‌هاي خورشيدي حساس‌شده به مواد رنگزاي زيستي، نويدبخش توليد افزاره‌‌هاي كاملا زيستي براي توليد انرژي الكتريكي هستند. در اين مقاله يك مطالعه جامع بر روي سازوكار استفاده از مواد رنگزاي زيستي در سلول‌‌هاي خورشيدي بهبود يافته ارائه شده است. پروتئين‌‌ها، كلروفيل‌‌ها و كاروتنوئيدها در ميان انواع حساس‌كننده‌‌هاي زيستي، بالاترين بازده تبديل را در سلول خورشيدي نشان مي‌‌دهند. مانند ساير حساس‌كننده‌‌ها، شكاف باند از ويژگي‌‌هاي مهم در عملكرد نهايي تركيب نوري است. ميانگين تئوري شكاف باند HOMO تا LOMO براي آنتوسيانين، كاروتنوئيد، كلروفيل، سيانين، زانتين و كومارين به ترتيب 2.46، 5.22، 4.13، 1.13، 3.15 و 2.22 الكترون ولت است. هرچه شكاف باند حساس‌كننده، پايين‌‌تر باشد، تهييج الكترون لايه ظرفيت و تشكيل جفت الكترون حفره تسهيل مي‌‌گردد. بالاترين بازده تبديل براي سلول خورشيدي حساس‌شده به ماده رنگزاي زيستي PPB+Spx بوده و در حدود 4% مي‌‌باشد.