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Die Steigerung der Energieumwandlungseffizienz von Solarzellen ist aus zwei Gründen wichtig: Langfristig ist dies die effektivste Methode zur Senkung der Stromentstehungskosten. Kurzfristig ist es die beste Möglichkeit zur Förderung von Photovoltaikanwendungen für kleine Flächen wie Dächer, Fassaden, Fahrzeuge oder auch Drohnen.
Grundsätzlich sind alle Solarzellen durch die Eigenschaften der verwendeten Materialien limitiert, was wiederum den möglichen Wirkungsgrad begrenzt. Am weitesten verbreitet sind heute Solartechnologien mit Silizium, ein Material, das trotz seines Erfolges theoretisch einen maximalen Wirkungsgrad von rund 29% hat. Übliche Wirkungsgrade dieser Technologie liegen knapp unter 27%, womit nur eine sehr kleine Spanne für künftige Effizienzsteigerungen bleibt.
Im Wettstreit um immer höhere Wirkungsgrade haben Wissenschaftler der Siliziumzelle eine (oder mehrere) Solarzelle(n) hinzugefügt und Tandem-Solarzellen entwickelt. Das energieintensivere sichtbare Licht der Sonne wird von der oberen Zelle aufgenommen, während das energieärmere Infrarotlicht von der Siliziumzelle auf der Rückseite des Tandems absorbiert wird. Halogenidperowskite haben sich als ideale Ergänzung für Silizium herausgestellt, weil sie sichtbares Licht effizienter in elektrische Energie umwandeln können als Silizium alleine, und dies ohne übermässige Steigerung der Produktionskosten.