به کارگیری میکروارگانیسم‌های زنده فتوسنتزی در دستگاه­های بیوفتوولتائیک به فناوری امیدوارکننده­ای برای تولید انرژی تجدیدپذیر تبدیل شده است.کمپلکس فتوسنتزی فتوسیستم 1 با دارا بودن ویژگی­هایی همچون توانایی در جذب انرژی فوتونی، جداسازی بار و انتقال موثر الکترون­ها، کاندید مناسبی برای استفاده به عنوان لایه فعال در دستگاه­های بیوفتوولتائیک است. مهندسی شیمی سطح الکترودی که کمپلکس­ های فتوسیستم 1 بر روی آن خودآرائی می­کنند، در جهت گیری آنها نقشی اساسی دارد. در پژوهش حاضر به کمک دو اتصالگر فنیل-61 C- بوتریک اسید (PCBA) و پپتاید سفارشی IQAc بر روی الکترودهای طلا با ساختار نانو،   تأثیر تک ­لایه­ های فتوسیستم 1 جهت­ گیری شده بر عملکرد دستگاه ­های بیوفتوولتائیک­ مقایسه می شوند. اندازه­گیری­­ ها به کمک دو روش غیرمخرب گالیم-ایندویوم یوتکتیک و میکروسکوپ نیروی اتمی با پروب رسانا نشان دادند که اتصالگر PCBA تأثیر بسزایی در جهت­گیری فتوسیستم 1 دارد. همچنین کاربرد این دو اتصالگر در سیستم ­های بیوفتوولتائیک نشان داد که دستگاه بیوفتوولتائیک ساخته شده با PCBA   بازده 0043/0 % را نشان می­دهد، درحالیکه دستگاه بیوفتوولتائیک ساخته شده با پپتاید IQAc   بازده 0027/0% را نشان می­دهد.   نتایج این پژوهش نشان داد که بیوفتوولتائیک­ های ساخته شده با PCBA ، عملکرد و قابلیت بازتولید را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده و افزایش 6/1 برابری بازده را نشان می دهند. علاوه بر این، سیستم ­های مبتنی بر PCBA در معرض تابش مداوم نور پایدارتر بودند و با تزریق مجدد فتوسیستم 1 تازه، مجدداً خودآرائی در سیستم انجام داده و شروع به فعالیت می­کنند. یافته ­های ما نشان می­دهد که فولروئیدها که مواد شناخته شده­ پذیرنده الکترون در سیستم ­های فتوولتائیک آلی هستند، موجب تسهیل استخراج الکترون از کمپلکس­های پروتئینی می­شوند، بدون اینکه سبب تضعیف جهت گیری کمپلکس ­ها شوند. ترکیبی از نیمه­ هادی­ های آلی مرسوم و مولکول ­های زیستی به عنوان رویکردی مناسب در استفاده در سلول­های خورشیدی از بخش­های برجسته این پژوهش است. در پژوهشی دیگر، فتوسیستم 1 به عنوان ماده فعال در ساخت سلول ­های بیوفتوولتائیک حالت جامد استفاده شد. پلی تیروزین-پلی­انیلین (PY-PANI) به عنوان لایه انتقال دهنده حفره بر روی الکترودهای شفاف ITO   لایه­ نشانی شد. لایه فتوسیستم 1 با استفاده از لایه انتقال دهنده الکترون متشکل از اکسید گرافن احیا شده با نانوذرات طلا (rGO-Au) پوشانده شد. هم ترازی بین سطوح انرژی لایه‌های فتوسیستم 1 و لایه­های انتقال دهنده الکترون و حفره در سلول‌های بیوفتوولتائیک حالت جامد، انتقال الکترون‌های تولید شده را در فرایند تبدیل انرژی تسهیل می‌کند و بنابراین بارها می‌توانند به طور موثر   در دستگاه‌های بیوفتوولتائیک عبور کنند. ترکیب اکسید گرافن کاهش‌یافته با نانوذرات طلا باعث می‌شود تا ساختار الکترونیکی سطوح انرژی لایه ­های مختلف را تراز کند و در عین حال رسانایی الکتریکی دستگاه‌ها را نیز افزایش دهد. در سلول­ های خورشیدی حالت جامد مورد بررسی، بهترین عملکرد دستگاه به بازده تبدیل توان خارجی 64/0 %   رسید. به علاوه در بخش دیگری از پژوهش حاضر، اتصالات تونل زنی به کمک الکترود بالایی گالیم-ایندیوم یوتکتیک با استفاده از دو کمپلکس مختلف پروتئین فتوسیستم1 استخراج شده از سیانوباکتری‌ها و برگ‌های اسفناج که بر روی زیرلایه­ های میکا خودآرائی شده ­اند، مقایسه شده است. اندازه‌گیری‌های پایداری کمپلکس­ های فتوسیستم1 استخراج شده از سیانوباکتری‌ها و کمپلکس ­های فتوسیستم 1 استخراج‌شده از برگ‌های اسفناج در دمای اتاق در مدت 4 ماه مقایسه شده است. علاوه بر این، اندازه‌گیری‌های گالیم-ایندیوم یوتکتیک، از دمای 130 کلوین تا نزدیک به دمای دناتوره شدن پروتئین، رفتار انتقال الکترونی مستقل از دما را برای اتصالات PCBA//PSI نشان می‌دهند. مقایسه اندازه­ گیری ­های الکتریکی   بین این اتصالات با استفاده از دو کمپلکس مختلف PSI نشان می‌دهند که نشتی جریان در اتصالات وجود ندارد، این اتصالات اندازه‌گیری دما را تا 130 کلوین امکان‌پذیر می‌کنند، ویژگی‌های حفظ جریان عالی دارند و حداقل برای 4 ماه پایدار هستند.