Det är dock inte alla ljusfotoner som har tillräckligt med energi för att frigöra elektroner. Om en foton har en energinivå på mindre än 1,1 elektronvolt – ett så kallat bandgap – är den för svag för att frigöra elektroner från en kiselatom. Det gäller exempelvis fotonerna i osynlig infrarött ljus.
Men nu ändrar forskarnas nyutvecklade teknik på spelreglerna och ger osynliga fotoner superkrafter med hjälp av en process som kallas fotokemisk uppkonvertering.
Trolldryck ger ljuset superkrafter
Den fotokemiska uppkonverteringen fungerar på så sätt att fler fotoner med lägre energi kombineras till en enda foton med högre energi med hjälp av en kemisk blandning bestående av blysulfid- och violantronmolekyler.
När ljus träffar blandningen absorberar blysulfidmolekylerna fotonerna och konverterar dem till ett högre energitillstånd. Det får dem att konvertera de violantronmolekyler som också finns i den kemiska blandningen. Violantron fortsätter reaktionen vilket leder till att vissa molekyler konverteras till ett ännu högre tillstånd medan andra återvänder till sitt grundläggande tillstånd.
Och här uppstår vinsten: När violantronmolekylerna har konverterats till det särskilt höga tillståndet börjar de att lysa med en tillräckligt hög energi för att driva en solcell.
Systemet är i nuläget förhållandevis ineffektivt, men forskarna förväntar sig att det går att göra tio gånger mer effektivt genom att byta ut den kemiska blandningen mot en solid film.
Filmen kan därefter läggas på existerande solceller så att de också kan nyttja det osynliga ljuset.