纳米级物质通过高效和低成本的设备为彻底改变太阳能的转化提供了可能性。与高效能和高稳定性相关的挑战正在研究。纳米材料能够在原子水平上操纵光并控制能量流动，其用于光电设备组件正在研发。纳米结构的太阳能电池作为第三代或者下一代太阳能电池的重要类型，包括那些基于纳米结构和或纳米界面的纳米线、介观和量子点太阳能电池。纳米结构的太阳能电池通过新的方法将太阳能转换为电能（光伏设备）或化学燃料具备很大潜力。虽然这一研究具有很大挑战，但却是具有巨大潜力的努力方向。
