Solarzellen nutzen vorwiegend das sichtbare Licht zur Stromproduktion. Ihr Wirkungsgrad ließe sich um vielleicht zehn Prozent steigern, wenn sie auch infrarotes Licht in elektrische Energie wandeln könnten. Daran arbeiten Wissenschaftler mithilfe der Hochkonversion.
Photovoltaik ist die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Solarzellen können dabei am besten die Energie des sichtbaren und des ultravioletten Bereichs nutzen. Rund 80 Prozent der von der Sonne abgestrahlten Lichtenergie steckt in dem Teil des Spektrums, auf das Solarzellen reagieren. Die restlichen 20 Prozent gelangen über infrarote Strahlung mit Wellenlängen größer 1.200 Nanometern auf die Erde, deren Lichtteilchen durch die Zellen einfach hindurchgehen: Sie haben nicht genügend Energie, die Elektronen so stark anzuregen, dass sie auf ein höheres Energieniveau gelangen und freibeweglich werden.
