सर्वश्रेष्ठ फोटोवोल्टिक सेल और क्लोरोप्लास्ट में से कौन सा सौर ऊर्जा को उच्च दक्षता के साथ परिवर्तित करता है?

क्लोरोप्लास्ट की दक्षता:

पौधे, साइनोबैक्टीरिया और अन्य जीव प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सौर ऊर्जा को विद्युत संभावित ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला चलाते हैं, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को कार्बन युक्त ऊर्जा वाहक और ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं। रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रिया C3 पौधों के सिद्धांत को निर्धारित करती है सीमा दक्षता लगभग 4.6 प्रतिशत है, C4 पौधों की सैद्धांतिक सीमा दक्षता लगभग 6 प्रतिशत है, और एकल-कोशिका प्रकाश संश्लेषक जीवों की सैद्धांतिक सीमा दक्षता लगभग 8 प्रतिशत से 13 प्रतिशत है। वास्तव में, प्रकाश संश्लेषक जीव पृथ्वी के संचालन, मौसम, पौधों में पर्यावरण, कोशिकाओं के धीरज, और अपने स्वयं के यादृच्छिक प्रकाश श्वसन के कारण होने वाले सौर विकिरण में परिवर्तन से प्रभावित होते हैं। पौधों की वास्तविक प्रकाश संश्लेषण क्षमता अधिकतर 0.3 प्रतिशत से 0.5 प्रतिशत के बीच होती है। केवल बहुत कम संख्या में प्रजातियां 1 प्रतिशत तक पहुंचती हैं; प्रवाल सहजीवी ज़ोक्सांथेला की प्रकाश संश्लेषक दक्षता 3 प्रतिशत से 4 प्रतिशत है, जो प्रवाल ऊतक और कंकाल के ऑप्टिकल गुणों पर निर्भर करती है।

फोटोरेस्पिरेशन की घटनाओं से निपटने और दबाव वाले कार्बन डाइऑक्साइड की शुरूआत से निपटने के लिए जेनेटिक इंजीनियरिंग जैसे तरीकों की कोशिश की गई है, और जो अधिकतम वृद्धि हासिल की जा सकती है वह पौधों की प्रजातियों के साथ भिन्न होती है, और कभी भी सैद्धांतिक सीमा तक नहीं पहुंची है, और कार्बन डाइऑक्साइड एकाग्रता है जितना संभव हो उतना ऊंचा नहीं। दर भी कोशिकाओं को प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों की क्षति को ध्यान में रखती है। प्रकाश संश्लेषक जीवों में तापमान और आयन सांद्रता कोशिकाओं की सहनशीलता से सीमित होती है, और सैद्धांतिक सीमा का पीछा नहीं किया जा सकता है। यह रासायनिक ऊर्जा सिंथेटिक जीवों की स्थिति का भी उल्लेख कर सकता है: समुद्री रासायनिक सिंथेटिक जीवों के चरम वातावरण में भी, उनकी रासायनिक संश्लेषण दक्षता में सुधार बहुत सीमित है।

फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की क्षमता:व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सौर कोशिकाओं की प्रकाश-से-विद्युत रूपांतरण दक्षता 20 प्रतिशत से 30 प्रतिशत है, और प्रयोगशाला में 46 प्रतिशत से 50 प्रतिशत किस्मों को बढ़ावा नहीं दिया गया है। वास्तव में निर्मित फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणालियों को केंद्रित करने की चरम दक्षता 40 प्रतिशत से 50 प्रतिशत तक पहुंच सकती है।

जाहिर है, साधारण फोटोवोल्टिक कोशिकाएं बिना सर्वश्रेष्ठ के क्लोरोप्लास्ट की तुलना में अधिक कुशल होती हैं।