太阳能电池价格的下滑使业界发现，通过技术提高转换效率和寻找比晶矽等传统材料更廉价的替代材料，是获得未来的市场的重要机遇。纳米材料作为一种广泛用于科研领域和电子等各种产业的技术，也被专家们证明可大幅度提高太阳能电池的转换效率，并可大幅削减成本。
欧盟近期批准了实施薄膜太阳能电池专案，基于纳米材料和工艺低成本高效率硫族化合物太阳能电池开发和规模化制备的专案（SCALENANO），项目总预算超过1000万欧元，执行期为2012年2月1日至2015年7月31日。
美国国防部高级研究计划局发现，通过通过纳米材料的折射把阳光分解成不同的部分，让太阳能电池吸收某种特定的光谱颜色，可以提升太阳能电池板50%以上的效率。尽管效率大幅提升，但成本目前很难下降到可以与晶矽竞争的水准。
杜克大学材料学家大卫斯密斯（David Smith）及其同事发明散在金膜上的纳米方块可吸收光线，提高太阳能效率。纳米方块凌乱散布在高分子镀膜金属材料上，可吸收所有照射到它的阳光，可被大规模的生产，甚至可用于家庭。
另外，美国北卡罗来纳州立大学的科研人员表示，他们能够借助纳米夹层技术制成更薄的薄膜太阳能电池，而不影响电池吸收太阳能的能力。同时，这也将大幅降低新型电池的制造成本，并可广泛应用于其他众多太阳能电池材料，如碲化镉和铜铟镓硒（CIGS）等。