Le piante prima catturano la luce per poi convertirne l’energia in carboidrati con la massima efficienza in una seconda fase. Una struttura complessa e quasi impossibile da riprodurre, composta da un’ampia varietà di coloranti sotto forma di pigmenti, consente questo processo, in cui viene catturato l’intero spettro della luce visibile.
Anche le celle solari possono assorbire uno spettro di luce molto ampio, ma devono essere disposte in più strati successivi. Una foglia, un’alga o un cianobatterio necessitano solo di una frazione dello spessore per essere più efficaci. Inoltre, sono leggeri.
I ricercatori dell’Università di Würzburg hanno ora combinato le due tecniche. Sono stati in grado di identificare quattro diversi coloranti che assorbono bene la luce. Questi però sono disposti in strisce, paragonabili agli strati di silicio dei moduli solari.
Per ottenere l’assorbimento più completo possibile è importante uno speciale ripiegamento delle rispettive catene molecolari, che vengono poi sovrapposte. Le misurazioni effettuate con ogni singolo colorante hanno assorbito solo tra lo 0,1 e il 3% dell’energia luminosa. Il team ha ottenuto un risultato completamente diverso: il 38% dell’energia luminosa è rimasta nello strato spesso solo 100 nanometri, mille volte più sottile di un capello umano.
Questo fenomeno è stato misurato utilizzando la fluorescenza e la resa quantica che è stata determinata. Questa misurazione ha confermato il valore eccezionale del 38%. È sicuramente meno di un foglio, ma rientra già nella fascia dei migliori moduli solari mai costruiti in laboratorio. Tutto ciò che resta è trovare un modo per sfruttare questa energia.
