太阳能可能是最知名的替代能源，但由于成本和物理学本身的难题，它距离成为一个完全可持续和实用的替代能源还有很长的道路要走。不过，现在日本厂商夏普拿出了全新的太阳能电池，效率是目前大多数太阳能电池效率的两倍。用太阳能发电效率的主要问题在于太阳光本身和物理定律的本质。当阳光照射在太阳能电池上，它发出的高能电子是将太阳能转化为电能的基础。然而，在无法想象的几万亿分之一秒内，由这些电子所携带的能量就被转化为热能，完全没有用处。这个几十年的老难题，难倒了许多在这一领域工作的物理学家。现在，夏普的研究小组可能已经真正解决了问题。从本质上说，借助新材料和新的思路，该小组能够让太阳能电池在高能电子放出热量之前对其加以扑捉。这是太阳能科学一个突破性的里程碑，因为他们首次可以驾驭这些高能电子来产生电力，理论转换效率达到60%。但不幸的是这种太阳能电池仍然处于原型阶段，它过于单薄，无法吸收更多的阳光，并且只能吸收一个波长的阳光。大多数现有太阳能电池可以吸收不同波长的阳光。不过，它已经为高效率太阳能电池商业化打开了大门。
