Jórészt ásványokon, félvezetőkön alapul a ma használatos napelemek működése. Vannak azonban kutatók, akik szerves molekulákat, sőt élő szervezetekből származó anyagokat próbálnak napelemekben hasznosítani: az amerikai Massachusetts Institute of Technology (MIT) mérnökei az általuk előállított fotovillamos rendszerben a fotoszintetizáló növényekből nyert pigmentek segítségével termelnek elektromos áramot.
A fénnyel élő zöld növények valójában a lehető legtökéletesebb napelemek: ezek a fotonok energiáját közvetlenül szénhidrátok felépítésében hasznosítják. Az energia befogásáért és átalakításáért a színtestekben lévő parányi, fehérjékből álló komplexek felelnek, amelyeket a kutatóknak úgy sikerült izolálniuk, hogy azok aktívak maradtak.
Fotoszintetizáló levelek. Pigmentjeik áramot termelnek.
A fotoszintézis során a befogott fotonok elektronok formájában vándorolnak vegyületről vegyületre, és ezt a mutatványt a tudósoknak a szeparált színtestekben is sikerült megismételniük. Mi több, a komplexeket úgy illesztették egy vékony, aranyból készült felületre, hogy az elektronok mérhető elektromos áram formájában vándoroltak közöttük. Ahhoz persze, hogy e struktúrákból elemeket lehessen készíteni, további kutatómunka szükséges: meg kell oldani, hogy a fehérjék az élő sejten kívül is tartósan működjenek. Ezt szappanhab-szerű bevonattal próbálják elérni, amely a sejtmembránhoz hasonlóan szigetelné el a rendszert külvilágtól.
A kutatók szerint a nanoméretű képződményekből idővel hajszálvékony, fonalszerű telepek készíthetők. Ezeket például a ruházatba szőve folyamatosan működő telepként lehetne hasznosítani a különböző infokommunikációs eszközök energiaellátására. Ez az ötlet már az MIT programját pénzelő amerikai hadseregnek is eszébe jutott: az elsősorban haditechnikai kutatásokat végző Defense Advanced Research Projects Agency nevű ügynökség mérnökei az új bio-elemeket a katonák uniformisába építenék.
