최근의 이상기후는 화석 연료 사용으로 발생한 온실가스가 주원인이며 이를 해결하기 위해 신재생에너지가 주목받고 있다. 현재 태양 전지의 에너지 변환 효율은 다중접합 기술을 이용할 경우 최대 47.6%에 이르는데, 이를 더 높이기 위해 다중 엑시톤 생성, 무한대 pn 접합, 메타물질(metamaterial)을 이용한 광자 분리, 극저온 전자 제어 등 다양한 방향으로 연구가 이루어지고 있다. 대안적 방법을 고민한다면 이론상으로는 60%의 효율이 가능할 수도 있지만, 이를 현실적으로 구현하는 것은 쉽지 않다. 변환효율 60% 기술을 개발하기 어려운 이유가 무엇이며, 이를 달성하기 위해 반드시 해결해야 할 과제는 무엇일까?