Problém s výrobními náklady se postupem let stává méně palčivý, ovšem druhá podmínka představuje tvrdý oříšek. Nejlepší dnes využívané fotočlánky dokáží na elektřinu přeměnit zhruba pětinu dopadajícího záření. Zdánlivě je tu spousta prostoru ke zlepšení. Často se však zapomíná, že maximální možná účinnost křemíkových článků, tedy druhu, který dnes naprosto převládá, je 31 procent. Toto principiální omezení je dáno tím, že dopadající elektron může z křemíkového polovodiče „vyrazit“ jen jeden elektron. Pokud nese energie víc, je přeměněna v neužitečné teplo.
Aby se účinnost zvýšila nad 31 procent, je nutné, aby elektron dokázal uvolnit nejméně dva elektrony. Studie publikovaná v posledním čísle časopisu Science ukazuje, že průlom se může zdařit díky uhlíkovým nanovláknům. Fyzik Paul McEuen spolu s kolegy z Cornellovy univerzity spojili jednotlivé „nanodrátky“ s dvojicí opačně nebitých elektrod a ozářili zařízení laserovým paprskem, Zjistili, že trubičky dokáží vygenerovat nejméně dva nábojové páry na jediný elektron. Efekt se však dostaví jen při teplotách pod 60 Kelvinů (-213°C). McEuen doufá, že pokud se podaří pozorovanému jevu lépe porozumět, bude jej možné docílit v jiných materiálech i při vyšších teplotách.
