Milline parimatest fotogalvaanilistest elementidest ja kloroplastidest muundab päikeseenergiat suure kasuteguriga?

Kloroplastide efektiivsus:

Taimed, tsüanobakterid ja teised organismid muudavad päikeseenergia fotosünteesi teel potentsiaalseks elektrienergiaks, käivitades mitmeid biokeemilisi reaktsioone, muutes süsinikdioksiidi ja vee süsinikku sisaldavateks energiakandjateks ja hapnikuks. Keemilise reaktsiooni protsess määrab C3 taimede teooria. Piirefektiivsus on umbes 4,6 protsenti, C4 taimede teoreetiline piirefektiivsus on umbes 6 protsenti ja üherakuliste fotosünteetiliste organismide teoreetiline piirefektiivsus on umbes 8–13 protsenti. Tegelikkuses mõjutavad fotosünteetilisi organisme päikesekiirguse muutused, mis on põhjustatud maa tööst, ilmast, taimede keskkonnast, rakkude vastupidavusest ja nende endi juhuslikust fotohingamisest. Taimede tegelik fotosünteesi efektiivsus on enamasti vahemikus 0,3 kuni 0,5 protsenti. vaid väga väike arv liike ulatub 1 protsendini; korallide sümbiootiliste zooksantellide fotosünteesi efektiivsus on 3–4 protsenti, mis sõltub korallide kudede ja luustiku optilistest omadustest.

Fotohingamise ja rõhu all oleva süsihappegaasi sisseviimise vähendamiseks on proovitud selliseid meetodeid nagu geenitehnoloogia ning maksimaalne saavutatav tõus erineb taimeliikide lõikes ega ole kunagi lähenenud teoreetilisele piirile ning süsinikdioksiidi kontsentratsioon on mitte nii kõrgele kui võimalik. Määramisel võetakse arvesse ka reaktiivsete hapnikuliikide kahjustusi rakkudele. Fotosünteetiliste organismide temperatuuri ja ioonide kontsentratsiooni piirab rakkude taluvus ja teoreetilist piiri ei saa järgida. See võib viidata ka keemilise energia sünteetiliste organismide olukorrale: isegi merekeemiliste sünteetiliste organismide ekstreemses keskkonnas on nende keemilise sünteesi efektiivsuse paranemine väga piiratud.

Fotogalvaaniliste elementide efektiivsus:Kaubanduslikult saadavate päikesepatareide valguse-elektriliseks muundamise efektiivsus on 20–30 protsenti ja 46–50 protsenti laboris olevatest sortidest ei ole reklaamitud. Tegelikult ehitatud fotogalvaaniliste elektritootmissüsteemide koondamise maksimaalne efektiivsus võib ulatuda 40-50 protsendini.

Ilmselgelt on tavalised fotogalvaanilised elemendid tõhusamad kui ilma parimateta kloroplastid.