Les plantes captent d’abord la lumière pour ensuite, dans un deuxième temps, convertir son énergie en glucides avec une efficacité maximale. Une structure complexe et presque impossible à reproduire, composée d’une grande variété de colorants sous forme de pigments, permet ce processus, dans lequel l’ensemble du spectre de la lumière visible est capté.
Les cellules solaires peuvent également absorber un très large spectre de lumière, mais elles doivent être disposées en plusieurs couches successives. Une feuille, une algue ou une cyanobactérie n’a besoin que d’une fraction de son épaisseur pour être plus efficace. En plus, ils sont légers.
Des chercheurs de l’Université de Wurtzbourg ont combiné les deux techniques. Ils ont pu identifier quatre colorants différents qui absorbent bien la lumière. Cependant, ceux-ci sont disposés en bandes, comparables aux couches de silicium des modules solaires.
Pour obtenir une absorption aussi complète que possible, il est important de replier les chaînes moléculaires respectives, qui sont ensuite placées les unes sur les autres. Les mesures effectuées avec chaque colorant individuel n’ont absorbé qu’entre 0,1 et 3 % de l’énergie lumineuse. L’équipe a obtenu un résultat complètement différent : 38 % de l’énergie lumineuse est restée dans la couche de seulement 100 nanomètres d’épaisseur, mille fois plus fine qu’un cheveu humain.
Ce phénomène a été mesuré grâce à la fluorescence et à l’efficacité quantique qui a pu être déterminée. Cette mesure a confirmé la valeur exceptionnelle de 38%. C’est certes moins qu’une tôle, mais il fait déjà partie de la gamme des meilleurs modules solaires jamais construits en laboratoire. Il ne reste plus qu’à trouver un moyen d’exploiter cette énergie.
