Mặc dù nhiều vật liệu pin mặt trời tiềm năng hơn đã được phát hiện và trong một số trường hợp được thương mại hóa thành công, silicon vẫn tiếp tục đại diện cho phần lớn thị trường cho các sản phẩm năng lượng mặt trời.

Nhờ sự phong phú tương đối và tầm quan trọng của nó đối với ngành công nghiệp bán dẫn, silicon vẫn là vật liệu thiết thực nhất để sử dụng trong sản xuất pin mặt trời quy mô lớn. Tuy nhiên, cấu trúc của một tế bào silicon có nghĩa là ánh sáng được hấp thụ thông qua một “dải băng gián tiếp” - nghĩa là vật liệu hấp thụ ánh sáng mặt trời tương đối kém hiệu quả.

Một nhóm các nhà khoa học dẫn đầu bởi Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã đưa ra giả thuyết rằng bằng cách thay đổi cấu trúc của silicon để tạo ra một dạng allotrope - cùng một nguyên tố ở cùng trạng thái, nhưng có cấu trúc nguyên tử khác - họ có thể cải thiện ánh sáng của nó- các đặc điểm hấp thụ và hiệu suất như pin mặt trời.

Các tính toán được mô tả đầy đủ trong bài báo Hấp thụ bức xạ đặc biệt trong một loại Si Allotrope dựa trên Lầu Năm Góc , được xuất bản trong Nano Energy . Trong dạng allotrope, Si 22, các nguyên tử silic được sắp xếp thành một mạng lưới cấu trúc hình ngũ giác, rỗng. Cấu trúc này được cho là ổn định về nhiệt và động, có thể hấp thụ trực tiếp các tần số ánh sáng nhìn thấy được.

Ngoài pin mặt trời, nhóm cũng tính toán rằng, nhờ vào cách nó rung động và hiệu suất của nó ở nhiệt độ rất thấp, allotrope có thể là một vật liệu hữu ích cho công việc trong tính toán lượng tử.

Cấu trúc rỗng cũng có thể hữu ích trong việc kết hợp các nguyên tử khác - khiến nó có khả năng thú vị trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng, cũng như trong quá trình cô lập cacbon - nơi mà cấu trúc silicon sẽ giữ các nguyên tử cacbon bên trong nó, ngăn chúng ra khỏi bầu khí quyển.

Tuy nhiên, các thuộc tính của loại silicon allotrope này cho đến nay mới chỉ được tính toán về mặt lý thuyết, và sẽ cần nhiều công việc hơn nữa để xác nhận hành vi và tiềm năng của vật liệu này trong “thế giới thực”. Nghiên cứu này đã đặt nền móng cho tiềm năng của vật liệu mới và việc thử nghiệm sẽ cần phải theo dõi để kiểm tra thêm các đặc tính của vật liệu. Một tuyên bố từ LANL cho biết: “Thiết kế và hiểu các thuộc tính của vật liệu mới là bước đầu tiên, và bước đầu tiên sẽ được thực hiện”.