Zonne-energie is een zeer effectieve methode om elektriciteit op te wekken, of deze nu wordt gebruikt voor een huis dat niet op het elektriciteitsnet is aangesloten of voor het elektriciteitsnet. Het heeft weinig onderhoud nodig vanwege de afwezigheid van bewegende delen en elimineert de nadelen die gepaard gaan met het verbranden van brandstof. Ondanks de aanzienlijke vooruitgang op het gebied van energieopwekking, zijn er nog steeds mogelijkheden om de efficiëntie van zonnecellen zelf te verbeteren. Onlangs heeft een team van Stanford vooruitgang geboekt op dit gebied door de eigenschappen van zonlicht te manipuleren.

Om rechtstreeks uit zonlicht elektriciteit op te wekken, moet een foton met een bepaalde hoeveelheid energie het halfgeleidermateriaal raken. Alle fotonen met hogere energie zullen resulteren in verspilde energie in de vorm van warmte, terwijl fotonen met lagere energie geen elektriciteit zullen opwekken. Eerdere methoden om dit probleem aan te pakken waren het gebruik van een prisma of een soortgelijk apparaat om het licht in verschillende kleuren (of energieën) te scheiden die overeenkomen met specifieke celtypen die voor die specifieke kleuren waren gekalibreerd. Deze nieuwe methode hanteert echter een andere benadering door het licht zelf aan te passen aan de kleur die geschikt is voor het halfgeleidermateriaal. In wezen zet een gespecialiseerd materiaal de energie van twee fotonen met lagere energie om in één enkel foton met hogere energie, dat vervolgens op het zonnepaneel botst om energie te creëren.

Door deze kleurveranderende materialen als extra laag op een fotovoltaïsch zonnepaneel te introduceren, kan het paneel met een bepaalde hoeveelheid licht meer energie opwekken dan een traditioneel paneel. De uitdaging ligt in de vraag of deze aanpak met succes op grotere schaal kan worden geïmplementeerd, zoals bij elk onderzoek het geval is. Het is bemoedigend dat er andere potentiële toepassingen zijn voor deze materialen dan fotovoltaïsche zonne-energie, zoals aangetoond door de onderzoekers op het gebied van 3D-printen. Door de kleurveranderende materialen in hars op te nemen, kunnen rode lasers worden gebruikt in plaats van blauwe of ultraviolette lasers om hars op specifieke locaties te laten stollen, wat resulteert in sterkere en nauwkeurigere afdrukken.