کدام یک از بهترین سلول های فتوولتائیک و کلروپلاست ها انرژی خورشیدی را با راندمان بالا تبدیل می کند؟

کارایی کلروپلاست ها:

گیاهان، سیانوباکترها و دیگر موجودات زنده، انرژی خورشیدی را از طریق فتوسنتز به انرژی پتانسیل الکتریکی تبدیل می‌کنند و یک سری واکنش‌های بیوشیمیایی را انجام می‌دهند و دی اکسید کربن و آب را به حامل‌های انرژی و اکسیژن حاوی کربن تبدیل می‌کنند. فرآیند واکنش شیمیایی تئوری گیاهان C3 را تعیین می کند. راندمان حدی حدود 4.6 درصد، بازده حدی نظری گیاهان C4 حدود 6 درصد و بازده حدی نظری موجودات فتوسنتزی تک سلولی حدود 8 درصد تا 13 درصد است. در حقیقت، موجودات فتوسنتزی تحت تأثیر تغییرات تابش خورشیدی هستند که در اثر عملکرد زمین، آب و هوا، محیط در گیاهان، استقامت سلول‌ها و تنفس نوری تصادفی خودشان ایجاد می‌شود. بازده واقعی فتوسنتز گیاهان عمدتاً بین 0.3 درصد تا 0.5 درصد است. ، فقط تعداد بسیار کمی از گونه ها به 1 درصد می رسند. راندمان فتوسنتزی زوکسانتلاهای همزیست مرجانی 3 تا 4 درصد است که به خواص نوری بافت و اسکلت مرجان بستگی دارد.

روش هایی مانند مهندسی ژنتیک برای مقابله با بروز تنفس نوری و معرفی دی اکسید کربن تحت فشار امتحان شده است و حداکثر افزایشی که می توان به دست آورد با گونه های گیاهی متفاوت است و هرگز به حد تئوری نزدیک نشده است و غلظت دی اکسید کربن تا حد امکان بالا نیست این نرخ همچنین آسیب گونه‌های فعال اکسیژن به سلول‌ها را در نظر می‌گیرد. دما و غلظت یون در موجودات فتوسنتزی توسط تحمل سلول ها محدود می شود و حد تئوریک نمی تواند دنبال شود. همچنین می تواند به وضعیت موجودات مصنوعی انرژی شیمیایی اشاره کند: حتی در محیط شدید موجودات مصنوعی شیمیایی دریایی، بهبود بازده سنتز شیمیایی آنها بسیار محدود است.

کارایی سلول های فتوولتائیک:راندمان تبدیل نور به الکتریکی سلول های خورشیدی تجاری موجود 20 تا 30 درصد است و 46 تا 50 درصد انواع موجود در آزمایشگاه ارتقاء نیافته اند. حداکثر بازده سیستم های تولید برق فتوولتائیک متمرکز که در واقع ساخته شده اند می تواند به 40 تا 50 درصد برسد.

بدیهی است که سلول های فتوولتائیک معمولی کارآمدتر از کلروپلاست بدون بهترین هستند.