- Doubler le rendement des cellules solaires

Le rendement de ces cellules solaires serait de 50%. Leur principe consiste à décomposer la lumière du soleil, comme avec un prisme, en six à huit longueurs d'onde de couleurs différentes. Chaque couleur est ensuite traitée par un semi-conducteur adapté.

L'équipe d'Atwater travaille sur trois modèles. Dans le premier (cf illustration), le soleil est recueilli par un bac en métal réfléchissant et dirigé à un angle spécifique dans une structure faite d'un matériau isolant et transparent. Le revêtement extérieur de la structure transparente est constitué de plusieurs cellules solaires composées chacune de l'un des six à huit semi-conducteurs différents. Lorsque la lumière pénètre dans le matériau, elle passe par une série de filtres optiques. Chacun permet à une seule couleur de passer par la cellule qui peut l'absorber, les couleurs restantes étant envoyées vers d'autres filtres conçus pour les laisser passer.

Un autre principe serait d'employer des filtres optiques nanométriques pouvant filtrer la lumière provenant de tous les angles. Et un troisième serait d'utiliser un hologramme au lieu de filtres pour séparer le spectre.