يسقط ضوء الشمس على المادة، ويقذف كل فوتون إلكترونًا واحدًا. هذا هو الترتيب المألوف، ولهذا السبب لا تستطيع البطاريات العادية تحويل أكثر من ثلث الطاقة إلى كهرباء، والباقي يتبدد كحرارة. لكن هناك عملية تشبه لعبة البلياردو حيث تقسم كرة واحدة كرتين في آن واحد: مضاعفة الحاملات (carrier multiplication). فوتون واحد يولد ليس جسيمًا مشحونًا واحدًا بل عدة جسيمات.

حتى الآن، لم يكن من الممكن تحقيق مضاعفة مثالية: فالحاملات المولدة حديثًا كانت تفقد طاقتها بسرعة بسبب اصطدامها بالشبكة الذرية، مثل عدائين يتعثرون في المطبات. أخذ مؤلفو الدراسة طبقة أحادية من ثنائي سيلينيد الموليبدينوم، وهي طبقة بسمك ذرة واحدة، وتتبعوا حركة الحاملات الساخنة باستخدام ومضات ليزر فائقة القصر (التحليل الطيفي فائق السرعة). اتضح أنه في مثل هذه الطبقة الرقيقة، يختفي التشتت تقريبًا: تتحرك الجسيمات بحرية دون أن تبدد طاقتها في الاصطدامات. في الوقت نفسه، تفتح بنية المادة نفسها، وهي ما يسمى بتداخل النطاقات، قنوات عديدة لتوليد الأزواج.

المقارنة مع بلورة سميكة من نفس التركيب أبرزت الفرق: في الحجم، كانت المضاعفة أسوأ بكثير. أما في الطبقة الأحادية، فقد وصلت الكفاءة إلى الحد النظري الذي يفرضه فقط قانون حفظ الطاقة والزخم. هذا ليس مجرد رقم قياسي مختبري، بل قد تصبح المادة أساسًا لخلايا شمسية جديدة تتجاوز السقف الكلاسيكي لـ شوكلي–كفايسر وتقربنا من بطاريات حيث يعطي كل فوتون تقريبًا كل ما لديه.