美國喬治華盛頓大學、海軍研究實驗室的科學家、Sotera防御解決方案公司、Semprius公司和伊利諾伊大學香檳分校聯合設計和構建了具有五個半導體結的新太陽能電池原型——三個砷化鎵(GaAs)結，兩個銻化鎵(GaSb)結。

這兩種重疊類型的光伏電池捕獲太陽光譜的不同部分，可以44.5%的轉換效率將陽光變為電能，從而有可能成為世界上最有效的太陽能電池。相比之下，普遍的硅太陽能電池只將四分之一的可用能量轉換成電能。

新電池是一種聚光型光伏(CPV)電池，使用光學器件將陽光聚焦到微太陽能電池上，濃度為744個太陽。由于其尺寸小(小于1毫米)，可以利用更復雜材料開發經濟高效地的太陽能電池。

該研究的主要作者、喬治華盛頓大學的研究科學家Matthew Lumb說：“直接暴露在地球表面的太陽光中大約99%的能量在250nm和2500nm的波長之間，但是高效率多結太陽能電池的常規材料無法捕獲整個光譜范圍。我們的新器件能夠利用長波長光子中的能量，從而為實現最終的多結太陽能電池提供了途徑。”

該方法有兩個新穎的方面。首先，它使用基于GaSb襯底的材料系列，通常用于紅外激光器和光電探測器?；贕aSb的新型太陽能電池與捕獲較短波長太陽光子的常規襯底高效太陽能電池組合成堆疊結構。此外，堆疊過程使用轉印印刷，能夠以高精度三維組裝裝置。

研究人員認為，這個特殊的太陽能電池雖然非常昂貴，但重要的是其顯示出在效率方面可能的上限。盡管目前涉及的材料成本很高，但用于制造電池的技術仍然是有希望的。最終，通過使用非常高的太陽能濃度水平和技術來回收昂貴的生長基材，以降低成本，使同類產品投入市場。

這項研究取得了MOSAIC計劃的進步。該計劃是由高級研究計劃署能源(ARPA-E)資助的2400萬美元的研究項目，為美國的11個獨立團隊提供資金，每個團隊都致力于開發技術和概念，以革新光伏性能降低成本。研究人員指出，這種研究的資金對于未來開發可行的商業技術至關重要。