Photosynthese und Exzitonen: Quantenzustände in Antennenkomplexen beschleunigen die Photosynthese

Abstract

Pflanzen, Algen und Bakterien wandeln Sonnenenergie mit Hilfe der Photosynthese in chemische Energie um. Dies geschieht viel effizienter und schneller als die Umwandlung in elektrische Energie in einer Solarzelle. Bei der Erforschung der zugrunde liegenden Prozesse spielen spektroskopische Methoden eine wichtige Rolle. Bis heute werden der Mechanismus der Energieübertragung zwischen den verschiedenen funktionellen Gruppen des Photosyntheseapparates sowie der Charakter der elektronischen Anregungen kontrovers diskutiert. Dies rührt unter anderem daher, dass feine Details im Spektrum mit konventioneller Spektroskopie an großen Ensembles ausgemittelt werden. Die Einzelmolekülspektroskopie erlaubt es, diese Einschränkung zu überwinden.