مروری بر حساس کننده های باکتریایی قابل استفاده در ابزارهای فوتوولتائیک

بیش از 5/3 بیلیون سال است که پروتئین ها و مواد طبیعی، در اثر دریافت نور، انرژی تولید می کنند. استفاده از مهندسی ژنتیک و تهیه مواد رنگزای زیستی، مجموعه ای از ترکیبات جدید دارای ویژگی های منحصربه فرد را ارایه کرده است. سلول های خورشیدی حساس شده به مواد رنگزای زیستی، نویدبخش تولید افزاره های کاملا زیستی برای تولید انرژی الکتریکی هستند. در این مقاله یک مطالعه جامع بر روی سازوکار استفاده از مواد رنگزای زیستی در سلول های خورشیدی بهبود یافته ارایه شده است. پروتئین ها، کلروفیل ها و کاروتنوییدها در میان انواع حساس کننده های زیستی، بالاترین بازده تبدیل را در سلول خورشیدی نشان می دهند. مانند سایر حساس کننده ها، شکاف باند از ویژگی های مهم در عملکرد نهایی ترکیب نوری است. میانگین تیوری شکاف باند HOMO تا LOMO برای آنتوسیانین، کاروتنویید، کلروفیل، سیانین، زانتین و کومارین به ترتیب 46/2، 22/5، 13/4، 13/1، 15/3 و 22/2 الکترون ولت است. هرچه شکاف باند حساس کننده، پایین تر باشد، تهییج الکترون لایه ظرفیت و تشکیل جفت الکترون- حفره تسهیل می گردد. بالاترین بازده تبدیل برای سلول خورشیدی حساس شده به ماده رنگزای زیستی PPB+Spx بوده و در حدود 4% می باشد.