光能轉化

對光和作用進行分析就會發現，光和作用是一個非常複雜的過程，細胞內有許多生物膜結構，為光合作用不同反應提供反應場所，保證反應高效有序地進行，如果只是簡單的將反應物和酶進行混合，反應是進行的極慢的，或者説不能發生。而構造出細胞膜結構來使反應進行，這是目前科學技術無法達到的。

法國國家科學研究中心的研究主任、太陽能光伏能源研究所主任Daniel Lincot指出，改變光能轉化效率的核心是銅銦鎵硒（CIGS）的薄膜電池設備。

通過Daniel 的介紹，人們可以看到這項技術的基本構造：最外側的窗户層加入金屬材料鋅和氧化鋅，作為可增強汲光效率的“轉換器”；內側的緩衝層做得極為精細，只有50納米，在吸收層和窗户層之間起到隔熱作用；後接觸點安置在最內側，利用“光陷阱”來捕捉陽光，並將它聚集在吸收層中。

Daniel團隊在研究中也面臨許多考驗。他們先是提出了一系列潛在的問題。例如電池的厚度——是否越薄的電池效率越高？材料的選取和用量——能否儘可能地少用珍貴金屬而只通過改變結構來實現高效率的光能轉換？陽光的聚集度——怎樣在原有的基礎上把光盡所能轉化為電能？以及成本的損耗等問題，這些都會成為提高電池效率的絆腳石。然後，團隊再通過有針對性的大量實驗來找出解決問題的方案，結合精密的技術後備把電池的效率提高到20.3%。

還有被稱為納米結構-氧化鋅染色的一項技術。Daniel 興奮地形容它為“將美麗、創造力和科技結合”一個全新的概念。它利用納米技術，在氧化鋅的窗户層中加入染色粒子，使它們在創造電流的同時進入到內層，並將新型的薄膜電池變的色彩斑斕。

這種電池可以在未來幾年內大量投入生產，實現像太陽能硅電池板那樣的普遍使用。Daniel指出，硅電池能被大量使用不僅因為硅的造價低廉，還和它的技術要求較低有很大關係。由於鎵銦等材料的相對稀缺，只能夠完成一部分技術應用的成熟發展，但他相信，在深入挖掘未知原料和結構之後，新的電池構造會同時滿足低成本和高效率的要求，在將來的科技市場佔有一席之地。