Las láminas son células solares altamente eficientes que pueden convertir hasta el 40% de la luz recibida en energía química, lo que es mucho más eficiente que las células solares convencionales basadas en silicio que tienen una eficiencia de alrededor de 15%.
En la primera fase de la fotosíntesis, la luz solar se absorbe y se convierte en energía química almacenada en forma de moléculas de trifosfato de adenosina (ATP). Estas reacciones tienen lugar a nivel de moléculas de clorofila que se encuentran en las membranas de los tilacoides, dentro de los cloroplastos de las células vegetales.
Investigadores de la Universidad de Sydney en Australia han sintetizado moléculas de tipo clorofila que son capaces de convertir la luz en energía eléctrica, es decir, reproducir la primera fase de la fotosíntesis. La estructura molecular de la clorofila natural consiste en un anillo de porfirina nitrogenada con un ion magnesio en su centro. Las réplicas sintéticas contienen más de cien porfirinas agrupadas alrededor de una molécula de árbol para imitar la estructura de los sistemas fotosintéticos naturales.
Las pruebas han demostrado que la conversión de luz en energía eléctrica es más eficiente cuando las moléculas sintéticas no son demasiado grandes. Los mejores resultados se obtienen con moléculas cuyo tamaño equivale aproximadamente a la mitad de la longitud de onda de la luz absorbida, es decir entre 300 y 800 nanómetros en el caso de la luz visible.
La integración de tales estructuras en células solares fotovoltaicas mejorará su eficiencia. El equipo ahora está trabajando para hacer prototipos de células que incorporen las moléculas sintéticas antes de embarcarse en la producción comercial de paneles solares en colaboración con la Universidad de Osaka en Japón.