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TU-Wien-Forscher auf der Spur von Quanteneffekten der Photosynthese

Bei der Photosynthese wandeln Pflanzen und manche Bakterien mithilfe chlorophyllhaltiger Molekülkomplexe Sonnenlicht in elektrochemische Energie um. Ein spezieller Quanteneffekt – besonders langlebige, angeregte Quantenzustände - ist in den vergangenen Jahren ins Zentrum der Aufmerksamkeit gerückt. Diese speziellen Zustände sollen für den Transfer der Energie innerhalb der Molekülkomplexe und damit für die hohe Effizienz verantwortlich sein.

Die Forscher schufen im Labor ein Modellsystem. Anstelle von Chlorophyll benutzten sie Cyanid-Farbstoffmoleküle, die sie zu röhrenartigen Molekülkomplexen zusammensetzten. Als Ursache der Effizienz erwies sich eine Kopplung aus Vibration und elektronischer Anregung, die den schnellen und effizienten Transfer der Lichtenergie in den Molekülverbänden ermögliche.

Von einem besseren Verständnis der Photosynthese erhofft man sich eines Tages bessere Solarzellen mit ähnlich guten Eigenschaften wie die biologischen Kraftwerke der Zellen.

Service: http://dx.doi.org/10.1038/ncomms8755

 

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