هنگامی که نور به شکل فوتون به سلول خورشیدی برخورد می کند، انرژی آن جفت های الکترون-حفره را از هم می شکند. هر فوتون با انرژی کافی معمولا می تواند یک الکترون را آزاد کند.

با کمک گرفتن از قالب تهیه‌شده از گلبرگ‌های گل رز، بازده سلول‌های خورشیدی به مقدار قابل‌توجهی افزایش داده شد.

 فتوسنتز طبیعی هدفی خوب برای تبدیل انرژی خورشیدی است، ولیکن قدیمی شده است. محققان هاروارد سیستمی برگ مانند که می‌تواند در تبدیل انرژی خورشیدی کارآمدتر باشد، ساخته‌اند. این فناوری از باکتری (Ralstonia eutorpha)، سیستم تقسیم‌کننده کبالت آب و یک جفت الکترود است. هنگامی‌که برق از این سیستم تقریباً زیستی عبور داده می‌شود، الکترودها آب را به گاز هیدروژن تبدیل می‌کنند که می‌توان آن را برای سوخت و مواد کربن پایه استفاده کرد.

 بخار تولیدشده از جوشیدن آب، در صنایع بسیار و پروژه‌های تولید انرژی استفاده می‌شود. بهبود در مدل‌سازی، کنترل و راندمان راهکارهای مطمئن برای افزایش راندمان نیروگاه توان هستند که از یک نیروگاه به نیروگاه دیگر کاملاً متفاوت است.