传统的晶硅太阳能电池之理论转换效率天花板，依技术差异大约介于23~25%之间，最高可达29.1%。透过多层次构造搭配硅材料，日本KANEKA与NEDO、德国Fraunhofer ISE分别将太阳能电池的转换效率提高到了26.3%与31.3%，双双创下个别技术的新纪录。
KANEKA与NEDO：持续发展异质结技术
KANEKA积极于发展异质结（heterojunction）太阳能电池技术，并与日本新能源产业技术综合开发机构NEDO合作，结合背电极设计，在2016年9月发表了面积180cm^2、转换效率达26.33%的太阳能电池。
另一方面，仅采异质结技术的太阳能电池之转换效率，也在今年三月正式突破26%，来到26.3%。这款电池的表面积为180.4cm^2，较先前的25.6%纪录提高了2.7%。KANEKA的研究人员吉河训太指出，这款电池采用了非硅（a-Si）、晶硅、改良异质结技术、CVD技术、光学管理与电极技术等方式，成功提高电池的转换效率。这款新电池的光学性质也更好，衰退率较传统电池为低。
Fraunhofer ISE：三五族多接合电池效率表现佳
德国Fraunhofer ISE与奥地利公司EV Group已合作研发三五族半导体／硅材多接合太阳能电池多时，并于2016年11月成功发表面积4平方公分、转换效率达30.2%的电池产品，一举突破硅晶电池的效率天花板。
这项研究很快又有了新突破，效率进一步来到31.3%。此电池将微米级的三五族半导体透过电浆活化程序转换为硅材料，使外延片表面的次电池（subcell）表面在压力下呈现真空状接合，如此一来，三五族次电池表面的原子就能与硅原子紧密结合为一体。
除此之外，这款电池依序堆叠磷化铟镓（GaInP）、硅（由三五族半导体转化而来）、砷化镓（GaAs）等三种材料，能吸收更广泛的太阳光谱，提高转换效率。虽然内部结构相当复杂，但Fraunhofer ISE的研究人员表示，其外表跟一般的产品相去不大，因此可与传统太阳能电池结合。
