一般所說的高效多結太陽能電池是指針對太陽光譜，在不同的波段選取不同帶寬的半導體材料做成多個太陽能子電池，最后將這些子電池串聯形成多結太陽能電池。下圖是一個典型的多結太陽能電池示意圖。其中頂層的InGaP電池、中層的GaAs電池和底層的Ge電池帶隙分別為1.86eV、1.40eV和0.65eV。在頂層和中層相鄰兩個電池間設有寬帶隙的異質結構隧道結，使得入射光能順利通過頂層電池到達中層的GaAs電池。同時提供高的結間勢壘，防止兩層中產生的少子擴散。

據物理學家組織網9月24日報道，德國弗朗霍夫太陽能系統研究所、法國聚光光伏制造商Soitec公司、德國柏林亥姆霍茲研究中心攜手宣布，他們制造出一款在297倍聚光光線下光電轉化效率高達44.7%的四結光伏電池，創造了新的世界紀錄。他們表示，最新研究有望大幅降低太陽能發電的成本并為獲得轉化效率50%的太陽能電池鋪平了道路。其實，早在今年5月份，上述三家機構和企業就同法國原子能委員會電子與信息技術實驗室(CEA-Leti)的科學家聯合推出了319倍聚光濃度光線下，光電轉化效率高達43.6%的光伏電池。在此成果基礎上，科學家們經過進一步的研究和詳細優化精煉，終于制造出了光電效率達44.7%的太陽能電池。

這些太陽能電池主要用于聚光光伏設備中，聚光光伏技術(CPV)是指將匯聚后的太陽光通過高轉化效率的光伏電池直接轉換為電能的技術。利用光學元件將太陽光匯聚后再進行發電的聚光太陽能技術，被認為是太陽能發電未來發展趨勢的第三代技術。

最新研制出的四結太陽能電池中的子電池單結是由不同的III-V族(元素周期表中III族的B，Al，Ga，In和V族的N，P，As，Sb等)半導體材料制成，這些結點逐層堆積，單結子電池能吸收太陽光光譜中不同波長的光。

這項研發工作的負責人、弗朗霍夫太陽能系統研究所的弗蘭克·狄默思表示：“多年來，我們一直致力于這種多結太陽能電池的研發工作。這種四結太陽能電池是我們多年心血的結晶。除了改進材料和優化結構之外，被稱為“晶圓鍵合”的新工藝技術在研發過程中發揮了關鍵作用。憑借這一技術，我們能將兩個半導體晶體有序地結合起來，而不是讓其胡亂地堆積在一起。利用這種方式，我們能生產出最佳的半導體結合體，從而制造出效率最高的太陽能電池。”

Soitec的主席和首席執行官安得烈-雅克利曼·安德里-荷夫表示：“在不到4個月的時間內，太陽能電池轉化效率的記錄提高了1%，這證明四結太陽能電池設計方法極具潛力，我相信，太陽能電池的轉換效率即將超越50%。”