เซลล์แสงอาทิตย์และคลอโรพลาสต์ใดที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง

ประสิทธิภาพของคลอโรพลาสต์:

พืช ไซยาโนแบคทีเรีย และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานศักย์ไฟฟ้าผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง ขับเคลื่อนปฏิกิริยาทางชีวเคมีหลายชุด เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นพาหะพลังงานและออกซิเจนที่มีคาร์บอน กระบวนการปฏิกิริยาเคมีกำหนดทฤษฎีของพืช C3 ประสิทธิภาพการจำกัดอยู่ที่ประมาณ 4.6 เปอร์เซ็นต์ ประสิทธิภาพการจำกัดตามทฤษฎีของพืช C4 อยู่ที่ประมาณ 6 เปอร์เซ็นต์ และประสิทธิภาพการจำกัดตามทฤษฎีของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงเซลล์เดียวอยู่ที่ประมาณ 8 ถึง 13 เปอร์เซ็นต์ ในความเป็นจริง สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของรังสีดวงอาทิตย์ที่เกิดจากการทำงานของโลก สภาพอากาศ สิ่งแวดล้อมในพืช ความทนทานของเซลล์ และการหายใจด้วยแสงแบบสุ่มของพวกมันเอง ประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงที่แท้จริงของพืชส่วนใหญ่อยู่ภายใน 0.3 เปอร์เซ็นต์ ถึง 0.5 เปอร์เซ็นต์ มีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นถึงร้อยละ 1; ประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงของปะการัง symbiotic zoxanthellae อยู่ที่ 3 ถึง 4 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางแสงของเนื้อเยื่อปะการังและโครงกระดูก

ได้มีการทดลองวิธีการต่าง ๆ เช่น พันธุวิศวกรรม เพื่อจัดการกับอุบัติการณ์การหายใจด้วยแสงและการแนะนำของคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีความดันสูง และการเพิ่มขึ้นสูงสุดที่สามารถทำได้นั้นแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์พืช และไม่เคยเข้าใกล้ขีดจำกัดทางทฤษฎี และความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์คือ ไม่สูงที่สุด อัตรานี้ยังคำนึงถึงความเสียหายของชนิดออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยากับเซลล์ อุณหภูมิและความเข้มข้นของไอออนในสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงถูกจำกัดโดยความทนทานของเซลล์ และไม่สามารถทำตามขีดจำกัดทางทฤษฎีได้ นอกจากนี้ยังสามารถอ้างถึงสถานการณ์ของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์พลังงานเคมี: แม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ทางเคมีในทะเล การปรับปรุงประสิทธิภาพการสังเคราะห์สารเคมีของพวกมันก็มีจำกัดมาก

ประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์:ประสิทธิภาพการแปลงแสงเป็นไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดคือ 20 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ และ 46% ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของพันธุ์ในห้องปฏิบัติการยังไม่ได้รับการส่งเสริม ประสิทธิภาพสูงสุดของระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์แบบเข้มข้นที่สร้างขึ้นจริงสามารถถึง 40 เปอร์เซ็นต์ถึง 50 เปอร์เซ็นต์

เห็นได้ชัดว่าเซลล์สุริยะธรรมดามีประสิทธิภาพมากกว่าคลอโรพลาสต์ที่ไม่มีเซลล์ที่ดีที่สุด