ไลโคปีนจะถูกเก็บไว้ในขวดแก้วใสที่พวกเขาจะลดลงอย่างรวดเร็วก็ยังจะถูกแทนที่ด้วยขวดสีขาวขุ่น. แก้ปัญหา แต่การค้นพบนี้จะนำไปสู่คำถามทางวิทยาศาสตร์มากขึ้นนักวิจัยคิดว่าเคมี มักจะหมายถึงความเสื่อมโทรมของอิเล็กตรอนอิสระหากอัตราการปล่อยอิเล็กตรอนสูงพอก็จะไม่สามารถที่จะผลิตในปัจจุบันที่วัดมันได้หรือไม่
พลังงานแสงอาทิตย์มีประโยชน์มากมายเช่นการลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลสะอาดไม่รู้จักเหนื่อยไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ฯลฯ แต่มีข้อ จำกัด ว่าจะต้องมีดวงอาทิตย์ถ้าเด็กจะไม่สามารถมีเมฆมาก
ขณะนี้แบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมที่ใช้แสงเพื่อแปลงพลังงานเป็นพลังงานอาจเปลี่ยนสถานการณ์ที่ไม่สามารถสร้างพลังงานแสงอาทิตย์ได้ในวันที่มีเมฆนักวิทยาศาสตร์ในบริติชโคลัมเบียได้สร้างแหล่งที่มาราคาถูกและยั่งยืนจาก E. coli เซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งก่อให้เกิดเซลล์แสงอาทิตย์ที่ก่อให้เกิดระบบชีวภาพได้รับการตั้งชื่อว่าเป็นเพราะแบตเตอรี่ถูกสร้างขึ้นจากสิ่งมีชีวิตนี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่ทดลองใช้เซลล์แสงอาทิตย์ แต่เวลานี้แบตเตอรี่ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าแบตเตอรี่รุ่นปัจจุบันสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นนอกจากนี้แบตเตอรี่ยังสามารถให้แสงแดดสดใสได้ดีในขณะที่แสงแดดสลัว
ไม่ว่าวัสดุใดจะสามารถทำปฏิกิริยาและปลดปล่อยอิเล็กตรอนภายใต้ดวงอาทิตย์ได้คุณสามารถลองใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้ในเซลล์ชีวภาพแสงอาทิตย์วัสดุที่เกิดจากแสงแดดเป็นสารชีวภาพภายใต้สถานการณ์ปกติแผงเซลล์แสงอาทิตย์ใช้สารอนินทรีย์ ซิลิคอนผลึกผลิตในปัจจุบัน แต่ตอนนี้ซิลิกอนผลึกจะถูกแทนที่ด้วยสีย้อม
'บริติชโคลัมเบียกระตือรือร้นที่จะกลายเป็นหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดเศรษฐกิจ de-กรดคาร์บอในโลก' ศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมีและชีววิทยามหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย˙ Vikramaditya ดัฟ (Vikramaditya ดัฟ) กล่าวว่า. การผลิตพลังงานสะอาด และอุปทานเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุเป้าหมายนี้ในขณะที่ภาคพลังงานแสงอาทิตย์เป็นผู้สมัครหลักในการอัดลม. แต่สภาพอากาศหนาวบริติชโคลัมเบียเป็นเงื่อนไขที่ดวงอาทิตย์ไม่ดีในกรณีนี้จะทำให้การใช้งานที่ดีของพลังงานแสงอาทิตย์เรามีต้องไม่ซ้ำกัน วัสดุไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
ดัฟกล่าวว่าค่าใช้จ่ายในการแก้ปัญหาของพวกเขาคือไม่สูง แต่สุดท้าย 'อาจจะเป็นเหมือนรุ่นพลังงานเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิมเล่นประสิทธิภาพเดียวกัน. แม้ว่าเหล่านี้เซลล์ชีวภาพใหม่ของความแข็งแรงกว่าวัสดุแบบดั้งเดิมนักวิจัยยังเชื่อว่าสิ่งเหล่านี้ วัสดุใหม่สามารถมีบทบาทสำคัญในบางสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อยเช่นการทำเหมืองแร่และการสำรวจทะเลลึก
'เราเชื่อว่าเซลล์แสงอาทิตย์ไบโอจีจะยังมีประโยชน์ในการใช้เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์อนินทรี' ดัฟกล่าวว่า. 'แม้จะอยู่ในวัยเด็กของตน แต่โอกาสของเทคโนโลยีนี้ค่อนข้างชัดเจนสดใส. สภาพแวดล้อมที่แสงน้อยในการสำรวจเช่น เหมืองเซ็นเซอร์จะถูกนำมาใช้ในการผลักดันเซลล์ชีวภาพเช่นเราได้พัฒนาอุปกรณ์ดังกล่าว.
ตำนาน: แผนผังด้านความคิดข้างต้นแสดงให้เห็นว่าขั้วบวกของเซลล์แสงอาทิตย์ทำจากวัสดุชีวภาพซึ่งทำจากแบคทีเรียส้มที่เคลือบด้วยไททาเนียมไดออกไซด์บนผิวของไลโคปีน (Photo / Vikramiyah Yadav)
ก่อนหน้านี้พยายามที่จะสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ชีวภาพมุ่งเน้นไปที่การสกัดสีย้อมธรรมชาติ, สีเหล่านี้เพราะเชื้อแบคทีเรียที่จะต้องดำเนินการสังเคราะห์. กระบวนการนี้มีความซับซ้อนและมีราคาแพงวัสดุที่เป็นพิษจะถูกนำมาใช้ซึ่งจะย้อมความเสียหาย. นักวิจัยแคนาดาตัดสินใจ ลองหมายเลขเดียวกันของสถานการณ์ที่แตกต่างกัน. นักวิจัยที่นำสีย้อมยังคงอยู่ในแบคทีเรียเพื่อที่จะทำหน้าที่ที่มีสิ่งมีชีวิตที่จะทำให้เกิดเชื้อแบคทีเรียในการผลิตจำนวนมากของไลโคปีน. ไลโคปีนและมะเขือเทศนี้และสีย้อมสีแดงอื่น ๆ ที่พบในน้ำ.
จากนั้นนักวิจัยได้สำรวจแบคทีเรียด้วยแร่ธาตุที่ทำหน้าที่เป็นเซมิคอนดักเตอร์และนำส่วนผสมมาผสมกับพื้นผิวแก้วใช้ชั้นเคลือบแก้วที่ปลายขั้วลบเป็นขั้วบวกและกระแสไฟฟ้าตามปกติจะผ่าน แอโนดนี้ความหนาแน่นกระแสที่ผลิตโดยอุปกรณ์นี้มีค่ามากกว่าความหนาแน่นกระแสที่เกิดจากการทดลองอื่น ๆ ในสนามค่าเฉพาะคือ 0.686 mA ต่อตารางเซนติเมตรและ 0.362 mA ต่อตารางเซนติเมตรผลการทดสอบนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน ในวารสาร "Small"
การใช้สีย้อมติดในแสงไม่เป็นแนวคิดใหม่ แต่ก็พบอุปสรรคในการศึกษาก่อนหน้านี้ในปี 1988 นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส Michael Grötzelได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์โดยใช้สีย้อมติดสี เซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อการย้อมสี (DSSC)
"เซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อการย้อมสีส่วนใหญ่มีข้อ จำกัด บางประการ" ดัฟกล่าว "การสกัดสีย้อมจากแหล่งธรรมชาติจำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายและพลังงานที่เป็นพิษและความไวของสีย้อมต่อแสงก่อนที่จะเข้าสู่เซลล์แสงอาทิตย์ มีการย่อยสลายอย่างมีนัยสำคัญอุปกรณ์ที่เราพัฒนาโดยตรงข้อ จำกัด เหล่านี้และพยายามที่จะนำเซลล์แสงอาทิตย์นี้ไปสู่การผลิตซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มืดและอุปกรณ์ของเรามีราคาถูกกว่า
อย่างไรก็ตามปัญหานี้มีปัญหากับอุปกรณ์นี้แบคทีเรียสามารถตายได้ในระหว่างการผลิตไฟฟ้าดังนั้นการหาวิธีที่จะทำให้สามารถอยู่รอดได้จึงสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากแบคทีเรียสามารถผลิตสีย้อมได้เรื่อย ๆ ในเวลาเดียวกันนักวิจัยวางแผนที่จะทำเซลล์ ปรับแต่งเพื่อให้ได้พลังงานมากขึ้นเช่นเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิม
"สิ่งประดิษฐ์ของเราคือต้นแบบรุ่นแรกดังนั้นระดับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนจึงต้องดีขึ้นอย่างมากความหนาแน่นปัจจุบันของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนมีค่าเท่ากับ 25 เท่าของต้นแบบชุดแรกของเรา" Yadaf กล่าว "เราไม่คิดว่าเทคโนโลยีของเราเป็นคู่แข่งกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมในทุกกรณีเราไม่สามารถเข้าถึงระดับพลังงานของเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมได้"
เช่นเดียวกับการค้นพบทางวิทยาศาสตร์หลายเรื่องก่อนหน้านี้การวิจัยครั้งนี้ก็เกิดขึ้นโดยบังเอิญเช่นกัน "แรงจูงใจเบื้องต้นของเราคือการพัฒนาโรงงานขนาดเล็กของแบคทีเรียเพื่อผลิตไลโคปีนและโมเลกุลแคโรทีนอยด์จำนวนมากเพื่อผลิตอาหารเสริมเพื่อสุขภาพ" นายแดดกล่าว อย่างไรก็ตามทีมงานของเราประสบปัญหาในการเก็บรักษาไลโคปีนที่เพิ่งผลิตใหม่
เมื่อไลโคปีนถูกเก็บไว้ในขวดแก้วโปร่งใสพวกเขาจะย่อยสลายได้อย่างรวดเร็วดังนั้นนักวิจัยจึงเปลี่ยนไปใช้ขวดที่ทึบแสงปัญหานี้ได้รับการแก้ไข แต่การค้นพบครั้งนี้ทำให้เกิดปัญหาทางวิทยาศาสตร์มากขึ้นและนักวิจัยก็เปิดขึ้น วิธีใหม่ในการสำรวจ "ในทางเคมีการย่อยสลายมักหมายถึงการปลดปล่อยอิเล็กตรอนเราคิดว่า: ถ้าอัตราการปลดปล่อยอิเล็กตรอนสูงพอที่จะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าที่วัดได้หรือไม่" ดัฟกล่าว
"นักเรียนคนหนึ่งในทีมวิจัยหลังจากที่ได้เห็นการเปลี่ยนแปลงของไลโคปีนในขวดโปร่งใสแล้วก็พูดอย่างดังว่า" ไลโคปีนจะสลายตัวในแสงแดดมากแค่ไหนถ้าเราใส่ไว้ในเซลล์แสงอาทิตย์? 'ปัญหานี้ทำให้เราสนใจในการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อความรู้สึก' Yadav เล่าว่า 'การตัดสินใจเลือกใช้แร่เคลือบโดยตรงกับแบคทีเรียคือการเล่นการพนันและการเดิมพันครั้งนี้ได้รับรางวัลในที่สุด เป็นพันธมิตรที่ยิ่งใหญ่ของนักวิทยาศาสตร์เรารู้สึกขอบคุณมากสำหรับการค้นพบที่ไม่คาดคิดนี้และนักเรียนที่อยากรู้อยากเห็นเพราะเขาถามว่าทำไมฉันถึงไม่ลอง?