[发明专利]光电装置及其制造方法

权利要求书

1.一种包括第一电极、第二电极和在所述第一电极和第二电极之 间插入的至少两层光活性纳米颗粒的光电装置，其中至少所述第一电 极和所述第二电极之一能透光，其中所述光活性纳米颗粒包括共价连 接到光合生物的光催化单元的传导固体表面，并且其中所述光活性纳 米颗粒的顶端包括传导部分以允许连接其它光活性纳米颗粒。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述第二电极能透光，并且表 征所述第二电极的功函数高于表征所述第一电极的功函数。

3.如权利要求1所述的装置，还包括淀积在所述第一电极上并在 其中具有包含所述至少一层光活性纳米颗粒的空腔的介电层，其中在 所述空腔的基底显露所述第一电极。

4.如权利要求3所述的装置，还包括衬底，所述衬底承载所述第 一电极和所述介电层并且其上具有至少两个电接触部，每个电接触部 与所述第一电极和所述第二电极之一电通信。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述光催化单元包括具有光合 生物的光催化单元的多肽的氨基酸序列的经修饰分离多肽。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述光合生物的所述光催化单 元包括PSI。

7.如权利要求5所述的装置，其中所述光合生物的所述光催化单 元包括集胞藻(Synechosystis sp.)PCC6803光催化单元。

8.如权利要求5所述的装置，其中所述光合生物是绿色植物。

9.如权利要求5所述的装置，其中所述光合生物是蓝细菌。

10.如权利要求5所述的装置，其中所述光催化单元的所述多肽 的所述氨基酸序列包含至少一个置换突变。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述置换突变是在所述光催 化单元的膜外环上。

12.如权利要求5所述的装置，其中所述多肽的所述氨基酸序列 是psa B。

13.如权利要求5所述的装置，其中所述多肽的所述氨基酸序列 是psa C。

14.如权利要求12所述的装置，其中所述psa B在至少一个由坐 标D235C、S246C、D479C、S499C、S599C、Y634C界定的位置中包 含置换突变。

15.如权利要求13所述的装置，其中所述psa C在至少一个由坐 标W31C界定的位置中包含置换突变。

16.如权利要求10所述的装置，其中所述至少一个置换突变是半 胱氨酸。

17.如权利要求1所述的装置，其中所述光催化单元通过光诱导 吸附共价连接到所述传导固体表面。

18.一种包括布置在衬底上的多个如权利要求1所述的光电装置 的光电阵列。

19.如权利要求18所述的光电阵列，其中至少一些所述光电装置 共享所述第一电极。

20.如权利要求18所述的光电阵列，其中至少一些所述光电装置 共享所述第二电极。

21.如权利要求18所述的光电阵列，其中多个所述光电装置包 括：

具有各自用作所述第一电极的第一多个电极的第一传导层；

淀积在所述第一传导层上并在其中形成有多个空腔的介电层，其 中所述多个空腔的每个空腔置于所述第一多个电极之一的上方并且 包括所述至少一层光活性纳米颗粒；以及

淀积在所述空腔上方并具有各自用作所述第二电极的第二多个 电极的第二传导层。

22.一种制造光电装置的方法，包括共价连接光合生物的光催化 单元到至少一个第一电极，由此在所述至少一个第一电极上提供光活 性纳米颗粒层，在所述光活性纳米颗粒层上连接至少一个另外的光活 性纳米颗粒层，并且在所述至少一个另外的光活性纳米颗粒层上淀积 至少一个第二电极。