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“A leaf is an amazingly cheap and efficient solar cell,” says Dr Deanna D’Alessandro, a postdoctoral researcher in the Molecular Electronics Group at the University of Sydney. “The best leaves can harvest 30 to 40 percent of the light falling on them. The best solar cells we can build are between 15 and 20 percent efficient, and expensive to make.”
“We’ve recreated some of the key systems that plants use in photosynthesis,” says Deanna.
Bacteria and green plants use photosynthesis to convert light energy into usable chemical energy. Wheel-shaped arrays of molecules called porphyrins collect light and transfer it to the hub where chemical reactions use the light energy to convert carbon dioxide into energy-rich sugar and oxygen.
“This process, which occurs in about 40 trillionths of a second is fundamental to photosynthesis and is at the base of the food chain for almost all life on Earth,” says Deanna.
“We have been able to construct synthetic porphyrins. More than 100 of them can be assembled around a tree-like core called a dendrimer to mimic the wheel-shaped arrangement in natural photosynthetic systems.”
These molecules designed by the team are about 1 trillionth the size of a soccer ball. But the large number of porphyrins in a single molecule means that a significant amount of light can be captured and converted to electrical energy – just like in nature.
“Since they are so efficient at storing energy, we think they could also be used as batteries – replacing the metal-based batteries that our high technology devices depend on today,” Deanna says.
“Our preliminary results are very promising. We are still in the early stages of building practical solar energy devices using our molecules,” said Deanna. “The challenge is immense, but is crucial to providing alternative energy solutions for Australia and the world.”
Now they’ve made the molecules, the team along with their Japanese collaborators at Osaka University are working to combine them in the equivalent of a plant cell. Then, over the next five years they will attempt to scale up the technology to commercial scale solar panels.
Deanna D’Alessandro is one of 16 Fresh Scientists who are presenting their research to school students and the general public for the first time thanks to Fresh Science, a national program hosted by the Melbourne Museum and sponsored by the Federal and Victorian governments, British Council and New Scientist. One of the Fresh Scientists will win a trip to the UK courtesy of the British Council to present his or her work to the Royal Institution.
Niall Byrne | Quelle: alphagalileo
Weitere Informationen: www.scienceinpublic.com/sciencenow/deanna_alessandro.htm
Moor als Klimaschützer - Naturschutz und Klimaschutz Hand in Hand
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Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.
Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.
In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...
Eine Notunterkunft muss schnell verfügbar, kostengünstig, leicht zu transportieren und unkompliziert im Aufbau sein.
In der Katastrophenhilfe ist daher das Zelt die erste Wahl. Doch oft wird aus dem Provisorium ein Dauerzustand, der sich über Jahre erstrecken kann. Ziel des Projektes Architekturstudierender am KIT: ein Ansatz, der die Lebensbedingungen in solchen Zeltlagern verbessert. Mit der sechseckigen Konstruktion „x-tent.me“ entwickelten sie eine Übergangsform zwischen temporärer ...
Viele Insektenlarven fressen Pflanzen und richten so in der Landwirtschaft Schaden an. Wie wird das Fressverhalten der Larven gesteuert, welche Hormone sind daran beteiligt? Das untersuchen Wissenschaftler vom Biozentrum der Universität Würzburg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ihr Projekt.
Ob ein Mensch Hunger spürt oder sich satt fühlt, wird durch ein komplexes Signalnetzwerk in seinem Organismus bestimmt. Daran beteiligt sind Nervensystem, Magen-Darm-Trakt, Bauchspeicheldrüse und Fettzellen, wobei diese Akteure über so genannte Neuropeptide wie Orexin und über Peptidhormone wie Insulin oder Leptin miteinander kommunizieren. Peptide von diesem Typus spielen im ...
Siemens hat eine getriebelose Windenergieanlage mit sechs Megawatt (MW) Leistung für den Offshore-Einsatz auf den Markt gebracht.
Windturbinen ohne Getriebe zeichnen sich durch ein robustes Design und ein geringes Gesamtgewicht aus. Diese Kombination senkt Infrastruktur-, Installations- und Wartungskosten und steigert die Energieausbeute und damit die Rentabilität über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Die Rotorblätter der SWT-6.0-Windturbine sind mit 75 Meter Länge die größten für 6-MW-Anlagen.
Sie basieren auf ...
Siemens hat den weltweit ersten Leistungsschalter entwickelt, der bei Spannungen von 1,2 Millionen Volt arbeitet.
Solche Ultrahochspannungen erhöhen die Übertragungskapazität von Stromleitungen und bieten so die Möglichkeit, auf relativ wenigen Trassen große Mengen elektrischer Energie zu transportieren.
Leistungsschalter werden in Umspannwerken eingesetzt, um einzelne Stromleitungen zu- oder abzuschalten. Der neue Schalter ist für eine Testinstallation im indischen Bina bestimmt. Indien setzt auf die Ultrahochspannungs-Technik, um seine ...
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07.02.2012 | Physik Astronomie
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07.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
07.02.2012 | Architektur Bauwesen
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07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
II. HHL-Energiekonferenz zu “Smart Cities“
07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
GI-VDE-Forum zum Thema IT-Sicherheit auf der CeBIT am 9. März 2012 ab 11:00 Uhr
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