مروری بر مکانیک کوانتومی انرژی خورشیدی

نور می تواند هم به عنوان موج و هم ذره عمل کند ، و این واقعیت در فناوری های انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرد: گرفتن انرژی خورشید با چند صفحه براق به نظر می رسد تا حدودی جادویی است ، اما این یک دستکاری ساده از رفتار اتمی طبیعت است. فتوسنتز در مقیاس کوانتومی می تواند کلید اصلی در ایجاد طرح های جدید برای انرژی خورشیدی و دستگاه های نانو باشد.

زیست شناسی کوانتومی

تعدادی از سیستم های بیولوژیکی ساکن در شرایط کم نور ساختارهای پروتئین منحصر به فردی برای فتوسنتز دارند که از دینامیک کوانتومی برای تبدیل 100٪ از نور جذب شده به انرژی الکتریکی استفاده می کنند. آنها بهره وری باورنکردنی از خود نشان می دهند و می توانند به درک جدیدی از انرژی خورشیدی تجدید پذیر منجر شوند.

کسانی که در مورد زیست شناسی کوانتومی مطالعه می کنند ، نشان داده اند که موجودات موج مانند کوانتومی ، انرژی را در مراحل اولیه فتوسنتز انتقال می دهند. در طی فرایند ، فوتون ها توسط رنگدانه هایی مانند کلروفیل جذب می شوند و حالت های مولکولی هیجان انگیزی را ایجاد می کنند که به عنوان اگزیتون ها شناخته می شوند. این اگزیتون ها انرژی را به عنوان امواج کوانتومی از طریق مجتمع های پروتئین رنگدانه (PPC) ، که در آن از انرژی آنها برای آزادسازی الکترون ها برای شیمی فتوسنتزی استفاده می شود ، انتقال می دهند.