硅太阳能电池的效率一般只能达到20%，效率更高的电池都很复杂，也很昂贵。据美国物理学家组织网1月24日报道，美国劳伦斯·伯克利国家实验室科研人员伍雷戴克·瓦卢克维领导的研究小组，用一种名为镓氮砷（GaNAs）合金的特殊材料和简单的组合方法，使他们制造的多带型太阳能电池效率达到40%以上。研究论文发表在近日出版的《物理评论快报》上。
在标准半导体太阳能电池中，带隙将电池分成导带和价带，靠光子激发带隙两边的电子—空穴对来产生电流。只有能量超过带隙的光子能产生电流，这导致了太阳能能量转化的门槛：小的带隙能吸收更多光子，产生更大电流但电压不足，而大的带隙能产生更大电压却电流有限，因此大部分太阳光子不能被吸收。
这一门槛意味着，要让太阳能电池更高效，必须在不同的板层用不同的带隙进行复杂的叠装，让电池不同部分吸收不同的太阳光谱。瓦卢克维说：“将某些半导体混合能有效提高太阳能电池的效率，但这种方法一般很复杂。目前效率达到40%的太阳能电池通常要18层半导体，而我们的技术只要4层到5层。”