从生物光合作用系统收集电流通常是通过将系统浸入电解质溶液中来实现的。现在，研究人员来自 以色列理工学院 首次使用多肉植物来创造一种靠光合作用运行的活“生物太阳能电池”。
所有活细胞的自然生物过程——从细菌和真菌到植物和动物——都涉及 电子的运动。然而，只要有电极，电池就可以产生外部电力。研究人员利用细菌制造 燃料电池 在过去，但微生物需要持续喂养。相反，包括诺姆·阿迪尔团队在内的科学家们已经转向利用光合作用来产生电流。
在此过程中，光驱动水的电子流，最终产生氧气和糖。就像太阳能电池一样，这意味着活的光合电池不断有电子流，可以作为“光电流”被引走并用于为外部电路供电。
有些植物有厚厚的角质层，可以保存叶子内的水分和养分，例如干旱地区的多肉植物。作为电化学电池的电解质溶液，Yaniv Shlosberg、Gadi Schuster 和 Adir 打算首次探索是否 光合作用 多肉植物可能会为活的太阳能电池产生能量。
研究人员利用多汁的莱曼小球体（通常被称为“冰植物”）制作了一个活的太阳能电池。他们通过插入铁阳极和铂阴极来测试植物的一片叶子，发现其电压为 0.28V。当连接到电路上时，它可以产生超过一天的电流，并实现高达 20 A/cm2 的光电流密度。
尽管这些数字低于普通人 碱性电池，它们仅适用于一片叶子。根据早期对类似有机器件的研究，许多串联的叶片可能会升高电压。该团队特意创造了活的太阳能电池，以便 质子 内部叶子溶液中的物质可以在阴极结合产生氢气，然后可以将其收集并用于其他目的。据研究人员称， 他们的方法 可以帮助未来开发多用途、可持续的绿色能源解决方案。
杂志参考：
- 亚尼夫·什洛斯伯格、加迪·舒斯特和诺姆·阿迪尔。多肉植物中的自封闭生物光电化学电池。 ACS应用材料和界面。 DOI： 10.1021/acsami.2c15123
