Nya rön om fotosyntesen skapar framtidens solceller
För första gången har forskare i detalj lyckats mäta hur solenergi flödar i och mellan olika delar i en fotosyntetisk organism. Resultatet är ett första steg i en forskning som på sikt kan bidra till att utveckla teknologier som utnyttjar solenergi på ett långt mer effektivt sätt än vad som är möjligt idag.
I ungefär 80 år har forskare känt till att den fotokemiska reaktionen i en organism inte äger rum på samma ställe i organismen som där den absorberar solljus. Det som varit okänt tills nu är hur och längs vilka vägar som solenergin transporteras i den fotosyntetiska organismen.
- Inte ens de bästa solceller som vi människor tillverkar kan jämföras med vad naturen presterar i de första stegen av energiomvandling. Det är därför som ny kunskap om fotosyntesen blir till nytta i utvecklingen av framtidens solteknologier, säger Donatas Zigmantas, vid naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet.
Tillsammans med kollegorna Jakub Dostál, Lunds universitet, och Jakub Pšenčík, Charles University i Prag, har han studerat bakteriecellers fotosyntes. Med hjälp av ultrasnabb spektroskopi, en mätmetod som använder ljus för att undersöka exempelvis molekyler, har de lyckats lokalisera de stigar längs vilka fotosyntesen transporterar solenergi. Stigarna löper både inuti och mellan beståndsdelarna i en fotosyntetisk cell. Enligt forskarna ger deras upptäckt en bild av hur det biologiska maskineriet hänger samman.
Forskningsresultaten visar att solenergin transporteras mycket effektivare inuti en cells olika beståndsdelar än mellan delarna. Detta begränsar energiöverföringen mellan delarna och därmed effektiviteten i fotosyntesens hela energiomvandling.
- Vi har upptäckt transportvägarna men också flaskhalsarna i fotosyntesens energiomvandling. Den kunskapen kan i framtiden användas inom solcellsteknologin, säger Donatas Zigmantas.
Än så länge handlar det om grundforskning och det krävs ytterligare studier av hur energi transporteras i såväl naturliga som konstgjorda system innan resultaten går att omsätta praktiskt.
- Men i ett längre perspektiv kan våra resultat säkert ligga till grund för att utveckla och tillverka system på molekylär nivå som samlar in och lagrar solljus och som transporterar det vidare till solceller, säger Donatas Zigmantas.
Lundaforskarna publicerade nyligen sina rön i en artikel i den vetenskapliga tidskriften Nature Chemistry.
För mer information
Donatas Zigmantas, universitetslektor
Lunds universitet, kemiska institutionen
+46-46-222 47 39
+46-70-408 63 22
donatas.zigmantas@chemphys.lu.se
Presskontakt
Jan.olsson@science.lu.se
046-2227186
Taggar:
