馬里蘭大學電氣和計算機工程系助理教授杰瑞米 芒迪和研究生Yunlu Xu 以及Tao Gong設計了一種新型的納米太陽能電池，他們預計這種電池比傳統設備的效率勝出40%。這項新技術通過小型單個設備就可以產生更多的電力，可以徹底改變太陽能產業。

Xu, Gong,和芒迪將他們關于納米結構太陽能電池的肖克利·奎伊瑟效率極限的研究發表在《科學報告》期刊上，這是自然出版社的一個在線的，可公開獲取的期刊。這個期刊發表自然和臨床科學所有領域里有科學依據的基礎研究成果。

肖克利·奎伊瑟效率極限是指一個特定材料可實現的太陽能轉換效率極限，也是與新型光伏技術對比的標準。對于一個標準太陽能電池來說，效率極限是?33%。不過，最近人們想知道，納米太陽能電池是否也受到這個極限的約束。

現在，Xu, Gong,和芒迪已經證實一個單結納米結構太陽能電池，在典型太陽光照下，最大理論效率是?42%。這超越了傳統平面器件的效率，但是沒有超過平面器件在聚光情況下(如利用鏡頭集中太陽光的太陽能電池)的肖克利·奎伊瑟效率極限。研究人員發現，納米結構太陽能電池，通過“內置聚光”為制造高效光伏設備提供了一個重要路徑。即使當研究人員考慮大氣中光線散射效果時，納米結構太陽能電池通過?1,000的適度內置聚光，也能夠實現35.5%的效率。

當芒迪和他的團隊設計和制造納米太陽能電池過程中，他們發現最大的挑戰來自納米加工技術。“一開始你設計一個運轉良好的太陽能電池，然后你開始在納米尺度上進行一些大的結構性改造，所有這些動作都沒有造成損失，”芒迪說。“幸運的是，我們現在已經找到了一些有希望的材料和工藝，而且還有熱衷于此領域的一個團隊的學生，有望在太陽能技術領域大展拳腳。”