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太陽能電池價格的下滑使業界發現，通過技術提高轉換效率和尋找比晶矽等傳統材料更廉價的替代材料，是獲得未來的市場的重要機遇。納米材料作為一種廣泛用于科研領域和電子等各種產業的技術，也被專家們證明可大幅度提高太陽能電池的轉換效率，并可大幅削減成本。
歐盟近期批準了實施薄膜太陽能電池專案，基于納米材料和工藝低成本高效率硫族化合物太陽能電池開發和規模化制備的專案（SCALENANO），項目總預算超過1000萬歐元，執行期為2012年2月1日至2015年7月31日。
美國國防部高級研究計劃局發現，通過通過納米材料的折射把陽光分解成不同的部分，讓太陽能電池吸收某種特定的光譜顏色，可以提升太陽能電池板50%以上的效率。盡管效率大幅提升，但成本目前很難下降到可以與晶矽競爭的水準。
杜克大學材料學家大衛斯密斯（David Smith）及其同事發明散在金膜上的納米方塊可吸收光線，提高太陽能效率。納米方塊凌亂散布在高分子鍍膜金屬材料上，可吸收所有照射到它的陽光，可被大規模的生產，甚至可用于家庭。
另外，美國北卡羅來納州立大學的科研人員表示，他們能夠借助納米夾層技術制成更薄的薄膜太陽能電池，而不影響電池吸收太陽能的能力。同時，這也將大幅降低新型電池的制造成本，并可廣泛應用于其他眾多太陽能電池材料，如碲化鎘和銅銦鎵硒（CIGS）等。
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