这种纳米太阳能光伏电池把半导体性单壁碳纳米管作为一种光敏量子线材料，跨接于两个分别具有高、低功函数的非对称金属电极上，在碳纳米管中形成单向内建电场以分离管内产生的光生电子和空穴，将太阳光能转换成电能。虽然器件结构简单，但其制作工艺中要求碳纳米管与金属电极间形成良好的肖特基势垒接触，这项工艺的实现有赖于一种新发明的超声纳米焊接技术（Nanotechnology）。
这一纳米太阳能光伏电池器件初期实验获得的光电转换效率已达12.6%，其理论光电转换效率可高达60%左右，大大高于传统的单晶硅太阳能光伏电池的理论光电转换效率（约33%）。这种基于量子线的太阳能光伏电池的研究成功，为高性能光电子器件的发展提供一条新的途径，在光伏电池、光电探测器、电光发射源和光电子电路器件方面具有良好的研究和应用前景。