从太阳发出的光（热辐射）具有很宽的波长分布（光谱）。单结太阳能电池（一种半导体材料）只能将短波长的光转化为电能（注），因此浪费了长波长的光。另一方面，堆叠多个太阳能电池的多结太阳能电池可以通过扩大可吸收的波长范围将宽范围波长的光转换为电。然而，多结太阳能电池存在制造难度大、生产成本高的问题。

　Solar-TPV 是一种光子到光子波长转换系统，它利用太阳能选择性吸收材料将太阳光转化为热量，然后将其转化为来自波长选择性发射器（一种能够进行波长选择性热辐射的装置）的热辐射。 .因此，需要将吸收的太阳能无损耗地仅传输至波长选择发射器后，将光能有效地转换为电能（光电转换）。

　这一次，我们基于新概念（“热辐射的光谱控制”和“单向热辐射传输”）提出了太阳光的转换和传输效率，并进行了新的光学设计和几何设计。结果，我们成功地设计和制造了一种太阳能选择性吸收材料和一种波长选择性发射器，其热辐射传输效率有望达到54%，光电转换效率达到28%，实现了世界顶级功率发电效率5.1%。

　该研究成果有望实现基于不同于多结太阳能电池概念的高效光伏发电。此外，这次提出的概念可以应用于与有效利用未使用能源相关的各个领域。

（注）晶体有一个电子不能存在的区域（带隙），而在普通半导体材料中，它们存在于长波长区域。