یکی از محدودیت های سلول های خورشیدی متعارف بازدهی پایین آنهاست زیرا هنگامی که نور خورشید به یک سلول خورشیدی می تابد فوتون ها با انرژی کمتر از شکاف انرزی ماده استفاده شده در سلول جذب نمی شود و انرژی اضافی فوتون هایی که انرژی آنها بیش از شکاف انرژی باشد به صورت گرما تلف می شود و لذا بازدهی سلول های خورشیدی که از کریستال نیمه هادی با یک پیوند p-n ساخته می شود به صورت تئوری حداکثر 31% تا 33%می باشد که در عمل کمتر از این مقدار می باشد. در این مقاله دو روش برای بهبود بازدهی سلول های خورشیدی که مبتنی بر استفاده از نانو ساختار های کوانتمی (QD) و یک روش مبتنی بر استفاده از مواد سیلیکونی در ساخت سلول های خورشیدی است معرفی شده است. این روش ها شامل تولید اکسایتون مضاعف (MEG) و ایجاد باندهای میانی می باشد. با توجه به اینکه یکی از دلایل اصلی پایین بودن بازدهی سلول های خورشیدی متعارف عدم استفاده بهینه از طیف نوری خورشید در سلول های خورشیدی متعارف می باشد در این مقاله به معرفی سه روش پرداخته شده که می تواند استفاده بهینه از طیف خورشید و بالا بردن بازدهی سلول های خورشیدی را تضمین نماید. البته این سه روش هنوز در مراحل مطالعاتی و آزمایشگاهی قرار دارند و چالش هایی بر سر راه استفاده تجاری از آنها وجود دارد اما با حل این معضلات و استفاده ترکیبی از هر دو روش می تواند امیدوار بود که در آینده ای نزدیک انرژی حاصل از سلول های خورشیدی قابل رقابت با منابع انرژی تجدید ناپذیر شود.