Allen Barnett leder tävlingen om världens mest effektiva solceller. Hans nuvarande världsrekord - från förra veckan - ligger på 42,9 procent. Det innebär att solcellen kan omvandla 42,9 procent av solens energi till användbar elektricitet.
- Jag är övertygad om att det här kan bli en produkt för den breda marknaden. Vi börjar med persondatorer och mobiltelefoner. Men snart kommer den att kunna sitta på hustak, säger han.
Egentligen får Barnett och hans forskarlag på Delaware-universitetet en stor del av sina pengar från USA:s institut för försvarsforskning, Darpa.
Militären vill minska bördorna för amerikanska soldater i fält, till exempel i Irak. I dag släpar soldaterna omkring på batterier på tio kilo för att få elektricitet till datorer, satellittelefoner, gps-apparater och mörkerglasögon.
Förhoppningen är att en riktigt effektiv solcell ska kunna ladda upp mindre batterier.
- Men vi får över hälften av våra pengar från den civila industrin, påpekar Allen Barnett.
Hans högeffektiva solceller bygger på flera enheter: en lins som koncentrerar solljuset 300 gånger, ett spektrum som delar upp ljuset i olika våglängder och tre olika solcellsmaterial.
Gamla vanliga solceller, sådana som finns ute i handeln, består av kisel. Men precis som andra grundämnen har kisel en begränsning. Det kan bara fånga upp ljus av vissa våglängder.
En fiffighet med Allen Barnetts uppfinning är att den kombinerar kisels förmåga med förmågan hos två andra solcellsmaterial med kombinationer av grundämnena gallium, indium, fosfor och arsenik.
Genom kombinationen kan Barnetts uppfinning fånga in våglängder som är längre och kortare än vad kisel klarar. Följaktligen kan solcellen ta till vara en mycket större andel av solljusets spektrum.
En fördel är också att forskargruppen från Delaware-universitetet har lyckats få ner storleken på linsen som koncentrerar ljuset.
- Den är en centimeter tjock och knappt två centimeter i diameter. Materialet är plast och glas, säger Allen Barnett.
Eftersom linsen koncentrerar ljuset så mycket räcker det med ytterst små mängder av de dyra solcellsmaterialen.
Han är synnerligen optimistisk över solcellens framtida möjligheter.
- Vi ska kunna komma ner i ett mycket bra pris, säger han.
Men tävlingen om den billigaste solcellen lär Allen Barnett knappast kunna vinna. Där finns andra kandidater om världsrekordet.
Den ledande är Michael Grätzel vid tekniska högskolan i schweiziska Lausanne. Han har utvecklat den så kallade Grätzelcellen. Den består av nanokristaller av titanoxid, belagda med ett molekyltunt lager av färg. I princip skulle solcellen kunna tryckas på tunna plastark, precis som papper trycks i dag.
En fabrik för tillverkning har redan startat i Cardiff i Wales. På KTH i Stockholm arbetar en svensk forskargrupp med att utveckla Grätzelcellen.
- Jag tror att vi får se tillämpningar den närmaste tiden, som drivmedel för elektroniska produkter, displayer och leksaker. Den typen av produkter är inom räckhåll tekniskt sett, säger Anders Hagfeldt vid KTH.
Grätzelcellens största fördel är det låga tillverkningspriset. En annan fördel är att det kan monteras på olika typer av material.
- Det gör den mer flexibel för olika design. Man kan exempelvis integrera solcellen i en byggnad, säger Anders Hagfeldt.
Den största tekniska svårigheten är att få Grätzelcellen tillräckligt hållbar. Och så effektiviteten; med sina cirka 11 procent ligger den långt efter Allen Barnetts 42,9 procent. Men teoretiskt skulle Grätzelcellen kunna komma upp i 30 procent.
- I dag vet vi var förlusten sitter. Utmaningen är att hitta nya komponenter som tar bort den förlusten, säger Anders Hagfeldt.
En forskargrupp vid Ångströmslaboratoriet i Uppsala har valt en medelväg. Deras solceller är inte världens effektivaste eller billigaste. Men förhoppningsvis balanserar de på en perfekt medelväg, och hamnar därmed bland världens mest prisvärda.
Tekniken kallas för CIGS, efter grundämnena kol, indium, gallium och selen. Skiktet är bara någon tusendels millimeter tjockt, och därmed blir CIGS-cellerna billigare att tillverka än de kiselceller som i dag dominerar handeln. Effektiviteten är ungefär densamma som kiselcellerna, omkring 10 procent. Nästa år startas kommersiell produktion i Tyskland. Lars Stolt, som har varit ledare för forskningsgruppen och numera är vd i företaget Solibro, är också full av tillförsikt:
- Successivt kommer våra solceller att bli bättre. Det finns prototyper som ger 13 procents effekt. På sikt tror jag att vi kan pressa oss upp till 20 procent.