ektrik katsayısıdır. Yüzey plazmon rezonansı için serbest uzaydaki denklem tanımlanmıştır.
Plazmonik güneş pillerin birçoğu ışığın yansıtılmasını hızlandırmak için kullanılmaktadırlar. Bu nanoparçacıklar küre şeklini almaktadırlar ve bu yüzden yüzey plazmonlarının rezonans frekansı küreler için istenilen düzeydedir. Bir önceki denklemi çözmek için , yüzey plazmon frekansı boş uzayda küre için belirtilmiştir. 
Örnekte de gösterildiği gibi, yüzey plazmonunun gümüş nanoparçacık için olan yüzey frekansı, yansıtılan enine kesit için nanoparçacıkların enine olan kesitinden 10 kat daha fazladır. Nano parçacıkların hedefi güneş pillerinin yüzeyindeki ışığı yakalamaktır. Nanoparçacıklar için ışığın soğurulması önemli değildir, aksine, bu olay güneş pilleri için önem taşımaktadır. Birisi ise eğer nanoparçacıkların boyutunun artması sağlanırsa CSscat / CS part oranının azalacağını savunmaktadır. Geniş yansıma spektrumuna sahip parçacıklar için enine kesiti geniş plazmon rezonans menziline eğiliminin olacağını söylemektedir. 
Yüzey plazmon rezonansı genel olarak parçacıkta bulunan serbest elektronlar yoğunluğuna bağlıdır. Farklı metaller için elektronların yoğunluk sıralaması altta rezonansı karşılayan ışık türlerince belirtilmiştir. Alüminyum-Ultraviyole ışınları , Gümüş-Ultraviyole ışınları, Altın-Görünür Bölge Işınları, Bakır-Görünür bölge ışınları. Eğer gömme ortamı için verilen dielektrik sabiti değiştirilirse, rezonans frekansı da değişecektir. Yüksek kırılım endeksi , yüksek dalgaboyu frekansını da beraberinde getirecektir.
Metal nanoparçacıklar maddeden belirli bir mesafe uzakta depo edilirler ve bunun amacı ışığı madde ile parçacıklar arasında yakalamaktır. Parçacıklar malzemenin içinde alt katmanlarından birine yerleştirilirler. Malzeme genellikle silikon veya silikon nitrat gibi dielektrik bir maddedir. Gerçekleştirilen deney ve simülasyonlar belirli bir miktar ışık tarafından malzemenin içine, parçacıkla alt katman arasında oluşan mesafeden dolayı yansıtıldıklarında, hava gömülen malzemeyi referans olarak kullanır. Bir miktar ışığın alt katmana ışıdığı ve alt katmanla olan mesafeden dolayı radyasyona uğradığı belirtmiştir. Bu nanoparçacıkların yüzeyde ışığı alt katmana ışıtmak için istenilen bir koşul olduğunun anlamına gelmektedir fakat eğer parçacık ile alt katman arasında herhangi bir mesafe yoksa, ışık yakalanmayacaktır ve daha fazla ışık kaçacaktır.
Yüzey plazmonları iletken elektronların metal arayüzünde ve dielektrikteki uyarımlarıdır . Metalik nanoparçacıklar ikili halde kullanılırlar ve serbest olarak yüzey dalgalarını yarıiletken ince film tabakasının içine doğru yayarlar. Işık soğurulmuş katmanın içinde katlanmış halde bulunur ve soğurmayı arttırmak amaçlarından birisidir. Bölgeselleşmiş yüzey plazmonları metalin içinde nanoparçacıkları ve yüzey plazmon kutuplaşmalarını metal arayüzünde ve yarıiletkenler şu anda devam eden araştırmanın ilgi alanlarındandır. Aktarılmış kağıtlarda, metalin nanoparçacıkların şeklinin ve boyutunun gereken verime karar vermek için anahtar faktör olduğu belirtilmektedir. Küçük parçacıklar daha fazla verime sahiptir çünkü yakın çevresinde yükseltgenmiş elektronlar mevcuttur. Buna rağmen, küçük parçacıklar büyük derece ohmik kayıptan mağdur durumdadırlar. 
Işık metal film üzerinde bir etkiye sahiptir ve ışık yüzey plazmonlarını kararlı hale getirir. Yüzeydeki plazmonların frekansı malzemeden malzemeye göre değişir yani her malzeme farklı bir frekansa sahiptir. Buna rağmen, yüzeydeki filmin ızgaralarının kullanımından dolayı, farklı frekanslar elde edilmiştir. Yüzey plazmonları aynı zamanda frekans yönlendiricisi tarafından yüzeydeki plazmonların hareketini kolaylaştırmak için ve dirençten ve radyasyonun minimum olmasından dolayı korunmaktadırlar. Elektriksel alan yüzey plazmonları tarafından üretilmektedir ve elektron etkisinden dolayı alt maddeye doğru hareket etmektedirler.
Plazmonik güneş pili için yapılan uygulamaların bir sonu yoktur. Daha ucuz ve daha verimli güneş pili için gereken ihtiyaçlar çok fazladır. Güneş pillerinin maliyetini düşürmek amacıyla yapılan çalışmalarda araştırmacılar ihtiyaç duyduğu enerji, kömür petrol gibi bilinen enerji kaynaklarından daha azdır. Daha yeşil bir dünya için yapılan çalışmalar plazmonik güneş piliyle ilgili olan kıvılcım araştırmalarında yardımcı olmuştur. Son zamanlarda, güneş pilleri yüzde 30 verimin daha üstüne çıkamamaktadırlar. (İlk nesil). Yeni teknolojilerle birlikte (3.nesil) verimin yüzde 40-60 civarlarına çıkması beklenmektedir. İnce film teknolojisini malzemeler üzerinde azaltarak (2.nesil) , maliyetin daha da aşağı çekilmesi beklenmektedir. 
Plazmonik güneş pili için yapılan son zamanlardaki uygulamalar uzay keşfinde kullanılacak araçların işlerini kolaylaştırmak için yapılmaktadır. Bunun için yapılan temel yatırım güneş pillerinin ağırlığını azaltmak olmalıdır. Dışarıdan katılan yakıt kaynağı eğer yeterli derecede güç varsa güneş pillerinde üretilmesi gerekli değildir. Bu da ağırlığın azaltılmasını şiddetli bir şekilde aşağı indirecektir. 
Güneş pilleri kırsal kesimlerde elektrik sağlamak için yeterli bir potansiyele sahiptirler. Tahmini iki milyon civarında ekvator yakınlarında bulunan kasabalarda elektriğe ulaşmak kısıtlıdır ve ortalama olarak yüzde 20-25 bandında bir kısım insan dünya genelinde elektriğe erişememektedir. Enerji hatlarının gücü arttırıldığı zaman, kırsal kesimlerdeki elektrik daha fazla sağlanacaktır ve dizel jeneratörler güneş pilleriyle kıyaslamaya dahil edileceklerdir ve bu kıyaslamanın sonucunda birçok kez güneş pilleri üstün gelecektir.
Dünya genelinde elektriği sağlamak , son zamanlarda oluşturulan sorular göz ardı edilirse gerçekleşecektir. Kırsal topluluklar için geliştirilen özel uygulamalar su pompası sistemi, yerleşim yeri için elektrik tedariği ve sokak lambalarıdır. Uygulamalar için özel ilgi ise sağlık sistemlerinde gerçekleştirilmektedir ve bu gelişmeler genellikle motorlu araçların fazla olmadığı bölgelerde gerçekleştirilmektedirler. Güneş pilleri ilaçları soğuk hava deposunda taşıma amacıyla güç sağlamaktadırlar.
Güneş pilleri aynı zamanda evler, dubalar hatta savaş gemileri için okyanus içinde bile güç sağlamaktadırlar. Endüstriyel şirketler bu gücü iletişim sistemlerinde veya görüntüleme ve kontrol sistemlerinde iletişim hattı boyunca veya diğer sistemlerde kullanmaktadırlar. 
Eğer güneş pilleri çok büyük bir derecede enerji üretselerdi ve maliyetleri daha az olsaydı, güç istasyonları elektriksel alanlara güç sağlamak amacıyla daha fazla güneş pili üretirlerdi. Güneş pillerinin boyutundaki azalmayla birlikte hem reklamsal hem de yerleşim binalarının yerini daha küçük ayak izleri alırdı. Bunların sonucu olarak da göz zevkini bozan şeyler ortadan kalkarlardı.
Diğer alanlar ise hibrit alanındadır. Güneş pilleri daha yüksek güç gerektiren cihazlara - örnek olarak otomobillere- fosil yakıt tüketimini azaltmak amacıyla kullanılırlardı ve dünyadaki çevresel etkilere de yardımcı olurlardı. 
Elektrik tüketen cihazlarda, güneş pilleri daha düşük güçlü bataryalarla değiştirilmek için kullanılıyor. Bu da herkes için para tasarrufu anlamına gelirdi ve çöp alanlarına giden atığın miktarının azalmasına da yardımcı olurdu.
Plazmonik metal nanoparçacıkları için aktif katmanda en yüksek seviyede ışık soğurmak çok önemlidir. Ön yüzeyde bulunan nanoparçacıklar Ag ve Au en yaygın olarak yüzeylerinde bulunan plazmon rezonanslarının görünür bölge ışıklarına yerleştirilmesinden dolayı kullanılmaktadır. Bundan dolayı, güneş yoğunluğunun zirvesiyle daha fazla etkileşim halinde olurlar. Buna rağmen, soymetal nanoparçacıkları her zaman Si içinde indirgenmiş ışık tarafından kısa dalga boylarında zarar verici Fano etkisinden dolayı yüzey plazmonlarının altında kalmaktadırlar. Bu fano etkisine örnek verecek olursak yansıtılmış ve yansıtılmamış ışık arasında oluşan yıkıcı girişimler söylenebilir. Buna ek olarak, soy metal nanoparçacıkları geniş ölçüde güneş pilleri üretimi için yüksek maliyetlerinden dolayı ve az bulunmalarından dolayı zirveye ulaşmışlardır. Son zamanlarda, Zhang et al. dünyada az miktarda bulunan malzemelerin Al nanoparçacıklarında geniş kullanım göstermesi amacıyla Ag ve Au kullanmışlardır. Al nanoparçacıkları, yüzeylerindeki plazmon rezonansının UV bölgelerine yerleşmelerinden dolayı istenilen güneş spektrumunun altında bir menzilde - 300 nm- azaltılmaktan kaçınabilmektedirler ve daha fazla yenilik için kısa dalga boyu menzilinde fazladan düzenlemeler gerekmektedir.
Daha önceden de tartışıldığı üzere, ışığı plazmonik güneş pili boyunca yansıtmak amacı verimi arttırmaya yardımcı olacaktır. Son zamanlarda, Sandi Uluslararası Laboratuvarında yapılan araştırmaya göre fotonik dalga yönlendiricisi keşfedilmiştir ve bu ışığı uygun koşullarda toplayıp yapıların içine aktarmaktadırlar. Bu yapılar yüzde 95 oranında ışık içermektedirler ve yüzde 30 oranında normal dalga yönlendiricisinin olduğu ortama aktarılmaktadır. Aynı zamanda ışığı normal dalgaboylarıdan 10 kat daha fazla yüksek dalga boylarına sahip bir spektruma iletmektedir. Bu dalgaboyundaki cihaz seçilmiş olanları kafes enerjisinden dolayı oluşan yapıyı yakalamaktadır. Eğer bu yapı ışığı yakalamak amacıyla kullanılsaydı ve yapının içinde güneş pili soğurana kadar hapsetseydi , güneş pilinin verimliliği önemli bir ölçüde artardı. 
Güneş pillerinde gerçekleşen bir diğer gelişme ise diğer metodları ışığın içinde hapsetmek amacıyla kullanılmasıdır. Araştırılan bir konu ise metal kabloların ışığı yansıtması amacıyla maddenin en üst seviyesinde kullanılmasıdır. Bu da güneş pilinin yüzeyindeki geniş alanı arttırarak ışığı yansıtmak ve soğurmak için işini kolayştırmaktadır. Işınları noktaların yerine kullanmanın tehlikeli bir yanı ise yansıtıcı yüzey oluşturarak ışığı sistemden dışarı atmasıdır. Bu güneş pilleri için istenilen bir durum değildir. Bu olay ince metal film yaklaşımı ile benzer bir olaydır ama o nanoparçacıkların yansıtma etkisini kolaylaştırmaktır. 
Üçüncü nesilde ulaşılmak istenilen temel hedef güneş pillerindeki verimi 2. nesil güneş