到目前为止，我们讲的只是含有单个“P-N结”的光伏电池，这是传统的太阳能电池。实际上，还有其他方法来提高太阳能的转换效率。研究者已经开发出了多“P-N结”的光伏电池，它可以更有效地吸收太阳光谱中的不同波段，并将其转化为电流。

多“P-N结”光伏电池意味着什么?它是由多个单“P-N结”光伏电池层层堆叠构成的。我们知道，太阳光包含了不同波长的各种光，虽然这些光一起射入，但单“P-N结”光伏电池只能吸收某一个波段的太阳光的能量。多结太阳能电池就不一样了，当太阳光依次穿过不同“P-N结”层，而这些不同的层分别由不同的半导体材料制成(每一层都能吸收特定波段的太阳光转化为电流),那么这样一来太阳光就会被完全“榨”干。在实验室控制的电脑模拟中，研究人员已经证明，这些电池的转化效率在46%以上。理论上讲尽可能多的“P-N结”太阳能电池的转化效率可以接近87%!在当前的太阳能电池研究中，多“P-N结”太阳能电池也被认为是最有前景的太阳能设备之一。

优化后续的封装技术和采用光学技术，也可以大大提高单位面积上太阳能电池的利用率，那就是利用光学聚光器———组像放大镜一样可以会聚阳光的镜片，透过光学的方式将太阳光聚集于太阳能面板上。这样子，单位面积的太阳能电池上接受的太阳光照度就大大增强。此外，聚光器具有特殊膜，它可以屏蔽长波辐射以及其他不能产生有用电流的太阳辐射。通过过滤某些区段的太阳辐射，提高了有效辐射透过光学聚光器的效率，从而使太阳能板光电转换的能力得到优化。

储存太阳能

太阳能还有另一个研究领域，就是如何长期储存这种能量，以及把它们储存在哪里。当阳光晴好的日子，我们可以把太阳能存储起来，以供阳光不够充裕时的用度。

光解水是储存太阳能的一种方法。那就是:先利用太阳能板产生电流，然后利用这些电流来电解水，将水分解为氢气和氧气。

这是一种生产氢燃料的技术，氢气是一种清洁燃料，其能量转换效率也很高，可以作为燃料电池的原料转化为电能来驱动汽车和电力设备，是化石燃料的理想替代品。

大自然中游离氢气很少见，所以我们说氢气只是一种能量载体，不是能源。从这一点上看，要使用氢燃料，关键是看我们消耗什么能源来制造氢气。

光解水方式消耗的是太阳能。在这里，是先把太阳能转化成电能，然后再从电能转化成化学能。这个方法虽然很好，但是两个转换过程增加了能量的损耗，降低了效率。那么,能不能跳过发电的中间步骤，直接将太阳能转化为化学能(也就是氢燃料)呢?这就是近年来科学家正在研究的技术光电化学电池(PEC)。

科学家知道，电解水最小需求电压为1.23伏；而早在20世纪70年代，他们就发现对于特殊的电极，只需提供0.53伏电压，电解装置就能够在太阳光的照射下成功将水分解为氢气和氧气。也就是说，电解水所需要的能量有一半来自太阳能。

在PEC工作过程中，特殊的半导体材料可以利用阳光来分解水并释放氢气。然而，这个过程还是有些复杂的，这仍然是电压问题。对于那些可以更有效的吸收太阳光的半导体材料，它们却不能提供足够的电压。

解决了这一难题的科学家，是将两种以上的半导体材料叠加在一起，做成叠层电池，它们所产生的电压也叠加在一起，这就有可能产生足够的电压使得电池在太阳光照射下直接在电池表面电解水。所以说，PEC水裂解设备中使用的是多“P-N结”光伏电池。

目前，光伏电解技术和PEC技术都还处于研发状态，它们也都尚未进入商业领域。

就经济而言，什么驱动供给?是需求!就如现在我们越来越关注健康也准备投资生产有机食品一样，尽管它比传统农场的成本高得多!同理，当消费者开始追求能源的清洁程度时，正是我们应该增加产量的时候。并且，随着对太阳能需求的越多，随着更多的人去分担费用，它的使用成本也会降低!那些太阳能在能源消费总量中所占比重增加的国家，恰好是像中国和印度这样人口稠密的国家。