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?；苽涞膶０福⊿CALENANO），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。

美國特種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（DavidSmith）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。