ورق ها سلول های خورشیدی بسیار کارآمدی هستند که می توانند تا 40٪ از نور دریافتی را به انرژی شیمیایی تبدیل کنند ، که بسیار کارآمدتر از سلولهای خورشیدی معمولی مبتنی بر سیلیکون است که دارای بازدهی در حدود 15٪
در مرحله اول فتوسنتز ، نور خورشید جذب و به انرژی شیمیایی ذخیره شده به شکل مولکول های آدنوزین تری فسفات (ATP) تبدیل می شود. این واکنشها در سطح مولکولهای کلروفیل واقع در غشای تیلاکوئیدها ، در داخل کلروپلاستهای سلولهای گیاهی صورت می گیرد.
محققان دانشگاه سیدنی استرالیا مولکولهایی از نوع کلروفیل را سنتز کرده اند که قادر به تبدیل نور به انرژی الکتریکی هستند ، یعنی تولید فاز اول فتوسنتز. ساختار مولکولی کلروفیل طبیعی از یک حلقه پورفیرین نیتروژنی تشکیل شده است که یون منیزیم در مرکز آن قرار دارد. ماکت های مصنوعی بیش از صد پورفیرین را در اطراف یک مولکول درخت جمع می کنند تا ساختار سیستم های فتوسنتز طبیعی را تقلید کنند.
آزمایشات نشان داده است که تبدیل مولکولهای مصنوعی خیلی زیاد ، تبدیل نور به انرژی الکتریکی کارآمدتر است. بهترین نتیجه با مولکولهایی بدست می آید که اندازه آنها برابر با نیمی از طول موج نور جذب شده است ، یعنی در مورد نور مرئی بین 300 تا 800 نانومتر است.
ادغام چنین ساختارهایی در سلولهای خورشیدی فتوولتائیک باعث بهبود کارایی آنها می شود. این تیم اکنون در تلاش است تا با همکاری دانشگاه اوزاکا در ژاپن نمونه های اولیه سلولهایی را که از مولکولهای مصنوعی استفاده می کنند ، تولید کند.