Štěpení singletu
Motivací pro ambiciózní cíl – zvýšení účinnosti solárních článků – jsou rostoucí energetické potřeby lidstva. Lidstvo stále hledá nejlepší a nejlacinější zdroje energie. Je jasné, že fosilní paliva v budoucnosti nebudou dostačovat a vyhovovat, energie z jádra má také omezení, včetně nechuti některých států tuto energii vyrábět. Jaderná fúze je nedořešený problém. A přitom je zde jeden zdroj s obrovskou kapacitou. Slunce.
Ze Slunce přichází na povrch Země obrovské množství energie, které se odhaduje na 1,2 × 105 TW, z toho by se dalo prakticky využít asi 5 promile, tj. 600 TW. Pro porovnání: vítr nám může poskytnout 2–4 TW, mořský příliv 2 TW, biomasa 5–7 TW, vodní elektrárny zhruba 5 TW. V roce 2050 by mělo lidstvu chybět 14 TW, v roce 2100 33 TW.
Energie ze Slunce k nám přichází v podobě elektromagnetického záření, tedy ve formě, kterou nedokážeme pro výrobu, dopravu ap. použít přímo. Musíme tuto energii konvertovat do jiné formy, s kterou můžeme lépe pracovat. Nejsnáze lze sluneční energii přeměnit na elektrickou energii (pomineme- -li přeměnu na teplo, což se po dopadu záření děje tak jako tak). Přímou přeměnu sluneční energie na energii elektrickou obstarávají solární články. Jsou konstruovány na základě různých principů a mají různou účinnost. Platí, že máme články laciné a málo účinné, nebo články s dobrou účinností, ale hodně drahé (např. křemíkové s účinností kolem 40 %, které se používají v kosmonautice). Každopádně je dnes solární energie dražší než energie z klasických zdrojů, i když ne o tolik, jak by naznačovaly výkupní ceny solární energie v ČR. Pokud by se podařilo účinnost solárních článků zvýšit, stala by se solární energie konkurenceschopná i bez dotací.
Jedním z navrhovaných a studovaných způsobů zlepšení laciných solárních článků (tzv. Grätzelových článků, článků senzitizovaných barvivem) je využití procesu, který je označován jako štěpení singletu. Je jisté, že zvýšení účinnosti článků k vyřešení našich energetických potřeb samo o sobě nestačí. Protože solární energie je k dispozici pouze někdy a někde, bude potřeba podstatně zlepšit přenosovou soustavu k transportu energie do míst použití.