Naukowcom już od dawna wiadomo, że barwniki mogą pochłaniać światło słoneczne i że bazując na tej właściwości można budować panele słoneczne. Nowa technologia polega na wykorzystaniu barwników nie w celu produkcji energii, lecz w charakterze ogniwa pośredniego, które kieruje fotony na zwykłą, nieorganiczną baterię słoneczną.
Naukowcy nanieśli na płaską szybę cienką warstwę kilku specjalnie dobranych barwników organicznych. Barwniki absorbowały światło i emitowały je ponownie, lecz z inną częstotliwością. W ten sposób promień światła był kierowany do wewnątrz grubej warstwy materiału i dzięki wielokrotnym odbiciom wewnętrznym dobiegał do powierzchni czołowej szklanej płytki, co zapewniło wysoki stopień koncentracji światła. Cała powierzchnia pochłaniająca światło była taka sama, jak powierzchnia „okna”, a wymiary baterii słonecznych mogły się znacznie zmniejszyć.
Podobne doświadczenia z barwnikami przeprowadzane były już wcześniej, jednak wtedy naukowcy nie byli w stanie rozwiązać problemu związanego z niewielką trwałością barwników oraz z powtórnym pochłanianiem przez nie światła. Różnica częstotliwości absorbcji i emisji światła przez barwniki wykluczyła ponowną absorpcję biegnących w stronę brzegów szyby fotonów.
Jakie znaczenie mają rezultaty tego doświadczenia w praktyce? Zwykłe okna mogą dostarczać domownikom energię słoneczną. Dzięki organicznym koncentratorom światło będzie absorbowane poprzez dużą powierzchnię szyby, a następnie skupiane na jej brzegach, gdzie zostaną umieszczone baterie słoneczne. Szczególnie istotnym jest fakt, iż koncentratory organiczne zbudowane są ze zwykłej szyby i nie wymagają dokładnej orientacji w stronę źródła światła, obejdą się więc bez drogich systemów śledzenia Słońca.
Marc Baldo wraz ze współpracownikami założył firmę Covalent Solar, która mniej więcej za trzy lata wprowadzi tę technologię na rynek. Szczegóły – w magazynie Science.
web.mit.edu