ИСТИНА

Фотосинтез – совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндергонических реакциях, в том числе преобразование углекислого газа в органические вещества (Рубин, 2000). Первичные процессы фотосинтеза в цианобактериях, водорослях и высших растениях осуществляются на тилакоидных мембранах, где локализованы трансмембранные комплексы фотосистемы 2 (ФС2), цитохрома b6f и фотосистемы 1. Известно, что эффективность разделения зарядов в реакционных центрах (РЦ) фотосинтеза близка к 100 %. Высокий квантовый выход образования первичной ион-радикальной пары в РЦ позволяет рассматривать их в качестве перспективных фотопреобразователей световой энергии в электрическую. Расчеты показывают, что при использовании этих природных «генераторов» коэффициент полезного действия фотопреобразователя может быть существенно выше, чем у лучших современных солнечных батарей (Govorov, 2007). За последние годы было осуществлено несколько попыток получения электрического тока с помощью наноразмерных устройств, включающих фотосинтетические РЦ, у которых хиноны замещены синтетическими акцепторами электронов, соединенными с электродом посредством «молекулярных проводов» (Terasaki, 2006). Общим недостатком подобных устройств является ничтожно малая поглощающая способность тонких слоев изолированных РЦ, что существенно снижает эффективность и целесообразность применения таких систем для получения электрического тока. Очевидна необходимость создания искусственных многокомпонентных энергопреобразующих устройств, способных эффективно поглощать солнечную энергию и преобразовывать её в электрохимический потенциал. Современные исследования показывают, что для увеличения поглощающей способности изолированных РЦ могут быть использованы полупроводниковые нанокристаллы, или квантовые точки (КТ). КТ в роли искусственных антенных комплексов могут быть перспективны, только если они способны обеспечить эффективность переноса энергии к акцепторам, сравнимую с таковой в природных светосборщиках, например, в таких как фикобилисомы цианобактерий.