隨著新能源的不斷開發與(yu) 使用，科學家們(men) 也在思考如何能夠充分利用新型能源資源，降低在使用過程中的一些不必要損耗。於(yu) 是，一種用於(yu) 太陽能電池新型混合材料應運而生，使用該材料後可以讓原先被浪費的部分太陽能轉化為(wei) 電能，從(cong) 而大大提升了太陽能的轉換效率。
美國加州大學的Christopher Bardeen教授及其研究團隊通過一係列實驗研究後發現，混合分子納米晶體(ti) 可以將兩(liang) 種低能光子相結合產(chan) 生一種高能光子，不僅(jin) 使太陽能轉換效率達到了最大化，而且極大地降低了太陽能發電成本，這標誌著人類在太陽能電池製備領域邁出了重要的一步。
 

　　圖片說明：（a）當一束綠色激光照射到包覆有機材料的硒化鎘上時，它會(hui) 轉化為(wei) 更高能的光；（b）而照射到包覆著其他材料的硒化鎘上時，光將直接通過。
科學家們(men) 指出，彩虹即是由不同波長的光子組成的，波長不同，其散發出的能量也不同，總的來說，光子的波長越長，能量越低，而這也為(wei) 太陽能工程師們(men) 製備太陽能電池提供了靈感。太陽能電池的工作原理即是使光子與(yu) 電子相互作用，將光子的能量轉化為(wei) 電能。
所有的太陽能電池都有一個(ge) 帶隙（導帶的最低點和價(jia) 帶的最高點的能量之差，帶隙越大，導帶的電導率也就越低），在使用過程中，太陽能電池僅(jin) 能利用能量高於(yu) 帶隙的光子，而低於(yu) 帶隙的光子能量卻不能得到很好的利用。這樣一來，太陽能電池對太陽光的捕獲率還不到34%，而如果能將兩(liang) 種低能光子結合成一種能量高於(yu) 帶隙的光子，則多餘(yu) 的能量就能被捕獲，從(cong) 而提高太陽能電池的轉換效率。具體(ti) 來說這種轉換過程為(wei) ：一個(ge) 光子將其中一個(ge) 電子的能量提高至激發態，而在電子變回到基態之前時會(hui) 出現另一個(ge) 光子；接著第二個(ge) 光子便將電子的能量再次提高至更高的激發態，而當電子再次變為(wei) 基態時，它便將兩(liang) 者的能量通過單個(ge) 波長更短的光子釋放出來。
那麽(me) 如何使光子發生上述轉換呢？Bardeen通過一係列實驗研究後發現，外表包覆有機分子紅熒烯和二苯基蒽的硒納米晶體(ti) 可將近紅外光子轉化為(wei) 波長為(wei) 550納米的橙黃光。Berdeen說：“這種硒納米晶體(ti) 吸收了兩(liang) 個(ge) 光子，然後將其能量傳(chuan) 遞給其中的有機成分，從(cong) 而使有機化合物產(chan) 生一種高能光子。簡單來說，即先由複合材料中的無機物吸收光子然後再通過有機物將其釋放出來。”Berdeen指出，通過對紅外光進行“特殊處理”，極大地提高了太陽能電池對太陽光的吸收率，使太陽能電池的電能轉換效率提升了1000倍。