Немотря на длительный срок службы фотоэлементов, время берет свое, со временем ячейки деградируют под влиянием солнечной радиации и кислорода воздуха. Группой исследователей из США из Массачусетского технологического института были созданы фотоэлектрохимические нанокомплексы, обладающие уникальной способностью к самосборке и саморемонту. Используя полученные наноячейки в солнечных батареях, предполагается создать долговечные солнечные батареи. Несмотря на оригинальность идеи, новый метод чрезвычайно прост и эффективен. Ячейки в данной технологии собираются сами на множестве подложек. В новой технологии были использованы натуральные фотосинтетические реакционные центры с добавками фосфолипидов (компонентов клеточных мембран), поверхностно-активных веществ (ПАВ) и углеродных нанотрубок.

Реакционные центры темно-зеленого цвета, фосфолипидные диски – светло-зеленого, углеродные нанотрубки – черного, общий электрод – коричневого цвета.

На нижнем – прототип самовосстанавливающейся солнечной батареи: в стеклянном цилиндре, установленном в зажимах, находится светочувствительный раствор из «самосборных» молекул».

Было замечено, что при удалении из смеси ПАВ, оставшиеся молекулы самостоятельно собираются в микроскопические фотоэлементы, которые при подключении контактов создают слабый электроток. К крошечным дискам, сформировавшимся из фосфолипидов, с одной стороны под действием межмолекулярных сил крепятся углеродные нанотрубки, а с другой – фоточувствительные белки.

«Вылечить» такую фотоэлектрическую батарею при ее износе или повреждении будет достаточно легко: нужно лишь добавить ПАВ и фоточувствительных белков в качестве замены, а затем просто удалить ПАВ. Произойдет сначала распад наночастиц, а затем сборка, после которой батарея будет как новенькая, без дефектов. Причем весь процесс от начала до конца является самостоятельным.

По утверждению авторов технологии число циклов сборки/разборки фотоэлектрических ячеек этого типа бесконечно, что открывает перед новой технологией самые радужные перспективы.

КПД вновь созданных ячеек пока невелик, их создатели работают над усовершенствованием технологии, постепенно повышая концентрацию молекулярных комплексов.

Твитнуть