O co dokładnie chodzi? O fotosyntezę, a dokładniej rzecz ujmując: składniki, które pozwalają na jej zachodzenie. Pomóc ma przede wszystkim chlorofil, zielona substancja ułatwiająca roślinom pochłanianie energii ze światła słonecznego. Lahari Saha jest jedną z osób chcących wykorzystać tę zależność w kontekście prac nad używaniem energii słonecznej do produkowania elektryczności.
Kluczem do sukcesu w tej sprawie będzie możliwość wykorzystania fluorescencji cząsteczek. Co istotne, wszystkie molekuły, które są do tego zdolne, wydzielają również światło. Wzbudzając tzw. fluorofor można doprowadzić do sytuacji, w której przekazuje on swoją energię do metalowych nanocząstek.
Jeśli te będą wystarczająco blisko siebie, to dojdzie do wygenerowania prądu. Saha podkreśla jednak, że podobnie może stać się nawet w przypadku cząstek, które nie wykazują właściwości fluorescencyjnych. Muszą natomiast charakteryzować się wysoką absorpcją światła. Wśród kandydatów wymienia się między innymi chlorofil, beta karoten i luteinę.
Co istotne w kontekście zastosowań z zakresu fotowoltaiki, które muszą być nie tylko wydajne, ale również tanie, każda z wymienionych cząsteczek jest relatywnie tania i można łatwo wydobyć ją z roślin. Gdyby już udało się zaprojektować taki zielony panel słoneczny, to pojawią się dodatkowe korzyści. Jedną z nich byłaby możliwość łatwego recyklingowania poszczególnych elementów.
Wydajność fotowoltaiki oraz jej szkodliwość dla środowiska mogą się zmienić dzięki cząsteczkom pochodzenia roślinnego
A to byłoby niezwykle ważne, wszak obecnie stosowane rozwiązania dotyczące odnawialnych źródeł energii cierpią między innymi za sprawą powstawania szkodliwych dla środowiska zanieczyszczeń. Naukowcy próbują więc w jak największym stopniu je ograniczać, a chlorofilowe czy luteinowe panele fotowoltaiczne byłyby bez wątpienia ekologicznym strzałem w dziesiątkę.
Czytaj też: Te ogniwa fotowoltaiczne były bez żadnych szans. Pokazali światu ich nową moc
Obecnie stosowane składniki, na przykład krzem, wymagają dość kosztownej obróbki, zanim zostaną przystosowane do projektowania paneli. Inne, choćby ołów i kadm, są natomiast toksyczne i szkodliwe dla środowiska. W efekcie panele, które straciły swoją przydatność, mogą kończyć na wysypiskach jako niebezpieczne dla otoczenia odpady. Gdyby ich materiałami budulcowymi były cząsteczki pochodzenia roślinnego, to moglibyśmy mówić o prawdziwej rewolucji. Nie tylko wzrosłaby wydajność takiej fotowoltaiki, ale także – a być może przede wszystkim – obniżyłaby się ich szkodliwość dla środowiska.
