태양광 수집에서 자연계의 가르침

전문가 제언

○ 태양광은 가장 풍부한 에너지원으로서 광합성이라는 고-에너지 화학적 변환을 촉진함으로서 지구상의 모든 일차 생산에 결정적인 역할을 한다. 광합성 광-수집 복합체는 광범위한 입사광의 광 들뜸을 조절하고 집중시켜 반응 센터로 전달하는 역할을 하는 다양한 다중 발색단 조립체로서, 복합체의 잘 정립된 구조는 에너지-전달 메커니즘을 연구하기 위한 모델 시스템이라 할 수 있다.

○ 높은 흡수 강도를 가진 발색단의 배치에서 오는 광학 특성을 이해함으로서 광 흡수 효율을 제고할 수 있는 분자 구조를 디자인하고 필요한 발색단의 종류, 수, 농도를 정하여 전체 복합체 설계에 반영하는 일에는 대단히 어려운 합성과정이 해결되어야 할 것이다.

○ 최근의 양자 결맞음이 전자 들뜸의 전달에 관여하는 현상이 발견되면서 화학 동역학 문제 해결에 기여하고 있다. 이 분야의 이론적 연구는 발색단들이 어떻게 배열되어야 하는지에 대한 결정적인 정보를 제공할 것으로 보인다. 이 연구 방향의 진보를 돕기 위하여 발색단 분자 주변 반응을 보다 직접적으로 탐구할 수 있는 실험이 수행되어야 할 것이다.

○ 이 보고서에서는 자연계의 광-수집 시스템에 대한 연구로부터 얻어진 지식을 합성 시스템의 디자인에 적용될 수 있는 중요한 교훈들을 집적하고 있다. 이러한 디자인 원리 중 몇몇은 실제 합성에 활용하기 어려운 점도 있으나 대단히 매력적인 연구 대상이다. 우리나라에서도 이 분야의 연구가 수행되면 염료감응 태양전지 개발에 새로운 광-수집 복합체 합성에 기여하게 될 것이다.

저자

Gregory D. Scholes, Graham R. Fleming, Alexandra Olaya-Castro and Rienk van Grondelle

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

3

잡지명

Nature Chemistry

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

763~774

분석자

엄*윤

분석물

• 태양광 수집에서 자연계의 가르침.pdf [367,471 byte]

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