日本太阳能市场的效率一直走在全球市场的最尖端，该国的大学及科技机构也积极探索提高太阳能电池效率的方式和方法。从既有报导来看，日本业界有一套可以大幅度提高太阳能电池转换效率的技术。

北海道大学的石桥晃教授等人借由采用多款不同种类的半导体材料，顺着光前进方向排列不同的薄膜，依序吸收紫外光、可视光和红外光，这样可将太阳光大半转换成电力，就理论上来看，可将太阳能电池的转换率提高至85%的水准。石桥晃教授等人目前已完成原理的确认阶段。

早在2011年时， Sharp就已和东京大学的荒川泰彦等教授成功透过电脑解析出可将太阳能电池光电转换率自现行的20%左右一口气大幅提升至75%以上的电池构造。Sharp所设计的太阳能电池为堆积数层铺满量子点的面，使其厚度成为数μm-10μm，将现行一般太阳能电池所无法捕捉的红外光转换成电力，进而可大幅提升太阳能电池的光电转换效率。

另外，在2012年年底，报导表示日本一家创新公司研发出新的一套具有热回生功能的高效太阳能光热发电系统。这个系统在未来将可以实现40%最大的转换率，计划2013年投入使用。