کاربرد نانو ذرات (نانوبلورهای نیم رسانا) باعث افزایش بازدهی سلول های خورشیدی فوتوولتائی می شوند. عموماً با جذب یک فوتون در دستگاه نیم رسانای فوتوولتائی یک جفت الکترون حفره ایجاد می شود که تفاضل انرژی فوتون نسبت به گاف نوار نیم رسانا در اثر برهم کنش الکترون و حفره با شبکه بلور به صورت گرما هدر می رود، به تازگی برای نانو بلورهای نیم-رسانای محلول نشان داده شده است که این انرژی اضافی می تواند چندین حامل بار به واسطه تولید اکسیتون های مضاعف ایجاد کند. با توجه به اینکه وسایل فوتوولتائی در آینده با این اثر کار می کنند در این پایان نامه ابتدا تولید اکسیتون های مضاعف را بررسی می کنیم و سپس با شبیه سازی سلول خورشیدی نقطه کوانتومی آرمانی که با این اثر کار می کند، به بازدهی بیشینه %36 (برای نانوبلورهای pbse) می رسیم. امید می رود در آینده با ساخت این نوع از سلول های خورشیدی بتوان انرژی الکتریکی مورد نیاز بشر را تا حد کافی مهیا کرد