Wenn es um die Umwandlung von Sonnenstrahlung in nutzbare Energie geht, dann ist die Natur immer noch Technologie-Vorreiter. Sie ist bis heute unerreicht was die effiziente Ernte der Strahlung angeht. Mit der Photosynthese, bei der Strahlungsenergie in chemische Energie umgewandelt wird, haben die Pflanzen über rund 450 Millionen Jahre das System perfektioniert. Dabei ist es eine große Herausforderung gewesen, selbst nicht zu überhitzen und alle zerstörenden Einflüsse der Strahlung zu eliminieren. Heute kennen Pflanzen keine Energieprobleme. Bestimmte Moleküle in den Chloroplasten der Pflanzen, die das Licht einfangen, bauen sich ständig ab und regenerieren sich anschließend wieder. Das steigert die Effizienz der Umwandlung von Strahlung in nutzbare Energie.

Der Mensch schaut immer noch neidisch auf das perfektionierte System der Pflanzen. Die Photovoltaik, die Technologie Strom aus Licht zu gewinnen, ist fester Bestandteil der Energiegewinnung in vielen Ländern der Erde, aber es besteht noch Spielraum nach oben. Solarzellen aus Silizium sind der Standard bei der Ernte der Sonnenstrahlung, doch sie wandeln nur rund 20 Prozent des einfallenden Lichts in Energie um. Und es gibt noch ein Problem: Solarzellen altern spätestens nach zehn Jahren, nach 20 Betriebsjahren haben die Zellen meist nur noch eine Leistung von knapp 80 Prozent des Ausgangswertes.

Doch neben der Solarzellentechnik gibt es auch andere Ansätze die Energie der Sonne zu nutzen. Sie orientieren sich am Vorbild der Natur. So haben im Jahr 2010 Forscher um Michael Strano vom Massachusetts Institute of Technology in Cambride in der Fachzeitschrift Nature Chemistry ein Experiment veröffentlicht, in dem sie Moleküle produzierten, die das Sonnenlicht speichern und sich dann auch selbst regenerierten. Die synthetischen, scheibenförmigen Moleküle wandelten Sonnenlicht in Strom um, und regenerierten sich bei Zugabe einer speziellen Flüssigkeit immer wieder selber. Bei Anregung durch Licht gaben die Moleküle Elektronen ab. Das ganze System arbeitet am Ende doppelt so effektiv wie normale Solarzellen, jedoch müssen die Wissenschaftler noch die Konzentration der Moleküle erhöhen um die Gesamt-Stromproduktion zu steigern.