Các vấn đề về khủng hoảng năng lượng và ô nhiễm môi trường đang khiến cho việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời ngày càng quan trọng. Vượt qua giới hạn lý thuyết Shockley- Queisser về khả năng chuyển hóa quang - điện tối đa khoảng 33% của các hệ pin mặt trời sử dụng một vùng tiếp giáp p-n, thế hệ pin mặt trời thứ ba (hoạt động dựa trên cơ chế dẫn truyền điện tử) đang được đặc biệt quan tâm. Bài viết phân tích cấu tạo, cơ chế hoạt động và vật liệu chế tạo của các hệ pin mặt trời thế hệ thứ ba (pin chất màu nhạy quang, pin chấm lượng tử và pin perovskite). Từ đó kỳ vọng có thể vận dụng kiến thức để khắc phục, cải tiến các khuyết điểm cũng như chế tạo các hệ pin mặt trời mới.