阴天是太阳能的敌人。大多数光伏电池仅对太阳光谱中相对狭窄的部分做出响应——而这恰好是云层倾向于阻挡的部分。制造商通过在电池中分层不同的材料来解决这个问题，但这会使它们更加昂贵。
在化学家马尔科姆·奇索姆的领导下，俄亥俄州立大学的一个团队采取了不同的方法。他们用金属钼和钨原子掺杂了一种常用于半导体应用的聚合物，称为寡聚噻吩。结果得到了一种物质，它可以响应波长从 300（紫外线）到 1,000 纳米（近红外线）的光产生电力。相比之下，传统的硅基电池在 600（橙色）到 900 纳米（深红色）的范围内功能最佳。这种聚合物之所以能在如此宽的范围内工作，是因为它既能发生荧光，也能发生磷光。
大多数太阳能电池材料只会发出荧光：阳光照射到它们时，会将电子激发到更高的能量状态，然后它们会落回基态并发出光。（通常，荧光并不明显——发射光的波长在红外光谱中，或者光太微弱而无法在阳光下看到；一些太阳能电池设计会重复利用光来提高效率。）其中一些电子被激发到足以从它们周围的原子中挣脱出来；这些电子可以作为电流的基础。
但是电子不会自由停留太久——只有万亿分之一秒。它们可能会在发挥任何有用作用之前落回基态。这是太阳能电池无法以 100% 效率运行的原因之一。
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奇索姆和他的团队开发的聚合物也像夜光玩具一样发出磷光。在磷光中，电子保持能量的时间比在荧光中更长，因此保持自由的时间也更长，达到微秒级。尽管根据他们的计算，团队预计该材料会发出荧光，但他们在测试后才看到磷光。
掺杂是造成差异的原因。钨和钼都是金属原子，与单独的聚合物相比，它们具有更多可用于导电的电子。此外，金属的电子构型允许更长寿命的自由电子。
该团队在美国国家科学院院刊（PNAS）10月7日刊上描述了他们的研究结果，他们已将这种聚合物铺设成薄膜，类似于太阳能电池中使用的薄膜。但研究人员距离实际设备仍有数年之遥。奇索姆希望，即使这些聚合物太阳能电池的效率不如硅，但最终它们的生产成本会更低。
注意：本文最初印刷时的标题为“追逐彩虹”。