光敏蛋白质量子点制造新型太阳能电池

俄罗斯国立核研究大学莫斯科物理工程研究所的研究人员开发了一种基于量子点和光敏蛋白质混合物的新型太阳能电池。专家指出，这种电池在转换太阳能和光学信息处理方面具有巨大潜力。相关研究发表在《光敏传感器和生物电子学》杂志上。

单细胞生物的蛋白质可以将光能转化为化学能(类似于植物的叶绿素)，化学能是通过细胞膜的正电荷转移而产生的。单细胞和叶绿素的主要区别在于其无氧生存的能力。单细胞生物可以生活在与死海深度相似的极具侵略性的环境中。从进化的角度来看，它们具有高化学稳定性、热稳定性和光学稳定性。在这种情况下，单细胞生物的蛋白质可以在十亿分之一秒内改变许多次颜色，因此它是制造全息处理器的非常有前途的材料。

研究人员通过将单细胞蛋白与半导体纳米粒子(量子点)结合起来，极大地改善了这些特性。维克多·克里文科夫(Viktor Krivinkov)说:“我们已经制作了一个光敏晶格，它在光子能量非常低的光的影响下高效工作并产生电流。正常情况下，这种光敏晶格不起作用，因为光敏分子只吸收非常窄的能量范围内的光。量子点只能在很宽的范围内做到这一点。他们甚至可以把两个低能光子转换成一个高能光子，就好像它们是结合在一起的一样。”

相关专家指出，上述研究显示了基于生物结构制造高效光敏元件的潜力。它们不仅可以用于太阳能转换，还可以用于光学信息处理。