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La luz solar incide sobre la materia y cada fotón expulsa un electrón. Ese es el orden habitual, por el cual las baterías comunes no pueden convertir en electricidad más de un tercio de la energía: el resto se disipa en calor. Pero existe un proceso similar a un juego de billar donde una bola parte en dos a otras dos: la multiplicación de portadores (carrier multiplication). Un solo fotón genera no una, sino varias partículas cargadas.

Hasta ahora no se había logrado una multiplicación perfecta: los portadores generados perdían energía rápidamente al chocar con la red atómica, como corredores que tropiezan con montículos. Los autores del trabajo tomaron una monocapa de diseleniuro de molibdeno — una película de un átomo de espesor — y siguieron el movimiento de los portadores calientes con destellos láser ultracortos (espectroscopía ultrarrápida). Resultó que en una capa tan delgada la dispersión casi desaparece: las partículas vuelan libremente sin malgastar energía en choques. Al mismo tiempo, la propia estructura del material — la llamada anidación de bandas — abre múltiples canales para la generación de pares.

La comparación con un cristal grueso del mismo material subrayó la diferencia: en el volumen, la multiplicación era mucho peor. En la monocapa, en cambio, la eficiencia alcanzó el límite teórico impuesto únicamente por la conservación de la energía y el momento. Esto no es solo un récord de laboratorio: el material podría convertirse en la base de nuevas células solares que superen el clásico techo de Shockley–Queisser y nos acerquen a baterías donde casi cada fotón entrega todo lo que tiene.