研究目的
研究叶绿体类囊体膜与甜菜碱(GB)和蔗糖等共溶质共同嵌入太阳能电池时的热稳定性,并测定含有这些膜制备物的生物杂交太阳能电池的整体光电流。
研究成果
在0.5M浓度下添加外源蔗糖和GB(后者效果较弱)确实能提高高温条件下基于类囊体的太阳能电池的效率。氧进化复合体似乎不参与基于类囊体的太阳能电池的电荷转移过程。研究表明,在PSI受体存在的情况下,蔗糖比GB更能有效提高类囊体膜中的放氧速率。
研究不足
该研究的局限性在于无法在1M浓度的GB和蔗糖条件下制备太阳能电池,因为这些浓度会阻碍含蛋白质的类囊体膜片段对TiO2的吸收。此外,类囊体膜与这些共溶质之间的相互作用本质尚不明确,需要进一步研究。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用稳定剂(甘油和蔗糖)以提高生物分子在体外的长期存活率,探究了甘油和蔗糖在基于类囊体的染料敏化太阳能电池中的热保护性能。
2:样本选择与数据来源:
类囊体膜从新鲜菠菜叶中提取,通过测量PSII放氧复合体(OEC)的放氧速率和PSII最大量子产率来表征其光合活性。
3:实验设备与材料清单:
材料包括抗坏血酸钠、甘油、蔗糖、涂覆氧化铟锡(ITO)的抛光浮法玻璃板、二氧化钛浆料、导电银基粘合剂等;设备包括克拉克型电极、Cary 8454分光光度计以及用于光电流分析的自制测量系统。
4:实验步骤与操作流程:
提取并制备类囊体膜以构建太阳能电池,在不同光照和温度条件下测量其光电流。
5:数据分析方法:
通过数据分析比较温度(有无渗透?;ぜ粒┒怨夂匣钚缘挠跋?,并测定生物杂化太阳能电池的总光电流。
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获取完整内容-
Cary 8454 spectrophotometer
8454
Agilent Technologies
Used for absorbance spectroscopy to determine chlorophyll concentration.
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Clark‐type electrode
Hansatech
Used for measuring oxygen evolution of PSII in thylakoid membrane suspension.
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IMAGING‐PAM
MINI version
WALZ
Used for measuring PSII maximum quantum efficiency.
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Peltier module
Used for controlling temperature during fluorescence measurements.
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E14‐440
E14‐440
L‐card
Analog‐to‐digital converter used for measuring photocurrent.
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TiO2 paste
Ti‐Nanoxide D/SP
Solaronix
Used for the preparation of the mesoporous layer in solar cells.
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Electrolyte
HI‐30
Solaronix
Used as primary electron donor for the photosynthetic protein complexes in the solar cell.
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