美国莱斯大学的科学家已经开发出一种新的材料生产工艺，透过在硅晶蚀刻出奈米级的突起或孔隙，穿透近100%光线，使达到太阳能电池的阳光最大化，从而让99%以上的阳光都能接触到电池活性元素。

莱斯大学的化学家Andrew Barron与Yen-Tien Lu采用一种可在室温下作业的单一步骤工艺，取代了以往结合金属沉积和化学蚀刻的2步骤工艺。

透过化学蚀刻可实现硝酸铜、亚磷酸、氟化氢与水的混合。而当施加在硅片时，亚磷酸缩减铜离子形成铜奈米粒子。这种奈米粒子可从硅片表面吸收电子，使其氧化，并且让氟化氢在硅晶中烧出倒三角形的奈米孔隙。微调过程中产生了带有小至590nm孔隙的黑硅层，可穿透99%以上的光线。相形之下，一个未经蚀刻的干净硅晶则反射近100%的光线。

“黑硅”是几乎不反射光线的，且具有比光波长更小的奈米级突起或孔隙所形成的高度表面纹理。无论是日出到日落，这种纹理表面均有助于从任何角度有效率地收集到光线。

Barron表示，表面突起尖刺仍需采用涂层来与元素隔离，目前研究团队正致力于找到可缩短目前在实验室中进行蚀刻需要8小时工艺的方法。不过，这种以单一步骤工艺简化黑硅的开发，已经使其较以往的方法更具实用性了。