太陽能是人類清潔且取之不盡用之不竭的能源，然而，太陽能可以利用的時間每天有限，所以必須將太陽能存儲起來，即太陽能電池。太陽能電池的普及需要解決三個條件：便宜的制造元件；廉價且能耗低的制造方法；高轉化效率。

　　現在，美國科學家研制出了一種廉價制造高質量的納米線太陽能電池的新技術，能源部下屬的勞倫斯伯克利實驗室材料科學分部的楊培東（音譯）領導的科研團隊利用以溶液為基礎的陽離子交換化學技術，制造出了高質量的以半導體硫化鎘為核、硫化銅為殼的核/殼納米線太陽能電池。這種廉價且易制造的電池的開路電壓和填充值（這兩者共同決定太陽能電池能產生的能量）都高于傳統的平板太陽能電池，而且其能源轉化效率為5.4%，可與傳統太陽能電池相媲美。

　　傳統的太陽能電池一般由超純凈的單晶硅圓制成，同時要求這種非常昂貴的材料的厚度約為100微米，以盡可能多地吸收太陽光，這就使制造硅基平板太陽能電池變成復雜、能耗大且昂貴的過程。而半導體納米線太陽能電池與傳統太陽能電池相比，擁有幾大優勢：分離、聚集電荷的能力更強；其可由儲量豐富的材料而非需要經過嚴格處理的硅制成。然而，迄今為止，納米線太陽能電池的轉化效率較低，讓其優勢相形見絀，限制了其發展。

　　一年前，楊培東團隊研發出了一種非常廉價的方法制造納米線光伏電池，使用硅，用一個球形P—N結取代了傳統太陽能電池的平面P—N結。在球形P—N結內，以P型硅納米線為核，N型硅層在其周圍形成了一個外殼。這種幾何形狀有效地將單個納米線變為一個光伏電池，也大幅提升了硅基光伏薄膜的捕光能力。

　　現在，他們采用這種方法，通過以溶液為基礎的陽離子交換反應，利用硫化鎘和硫化銅制造出了核/殼納米線。相對以前科學家們使用物理氣相傳輸法來合成硫化鎘納米線，這次使用的濕法化學方法獲得品質更高、長度更長的納米線，新生成的單晶硫化鎘納米線的直徑介于100納米到400納米之間，長達50毫米。”

　　科學家們接著將生成的硫化鎘納米線浸入氯化銅溶液中，在50攝氏度的溫度下保留5秒到10秒，隨后，陽離子交換反應將外層的硫化鎘轉化為一個硫化銅的外殼。

　　楊培東表示：“以前納米線太陽能電池的開路電壓和填充值遠低于平板太陽能電池，造成其性能有欠缺的原因包括，進行高溫摻雜處理時P—N結的表面復合問題以及很難對P—N結的質量進行控制。新方法為我們提供了一種簡單廉價制造高質量納米材料的方法。它也規避了氣相制造過程所需的高溫摻雜和沉積過程，使制造成本更低且再生性更好。”但是若要進行商業化生產，則至少將轉化率提高到10%以上，這也算科學家們正在努力的方向！