纳米硅指的是直径小于5纳米的晶体硅颗粒，而科学界关于纳米硅的研究也在持续不断，以晶体硅为代表的第一代太阳电池和以非晶硅薄膜为代表的第二代薄膜太阳电池目前是光伏市场主流。

美国佐治亚理工学院Gleb Yushin副教授利用高温管式炉对碳黑纳米颗粒进行退火处理，得到枝状结构，再通过化学气相沉积制备出粒径小于30 nm的硅纳米球，并附着在碳枝状结构上。用石墨碳作为导电粘合剂，将硅碳复合物自组装成带有外部开口、内部互连孔道结构的直径在10-30 μm的小球，即可用作电池阳极材料。

硅碳复合物小球的孔道既可以允许锂离子快速进入从而提高充电速度，也可以为硅的膨胀和收缩提供空间而不致使阳极破裂。碳枝状结构以及硅纳米球的大小决定了复合物中孔道的尺寸。改变反应时长及压力，可调整硅球的尺寸。在小型纽扣电池上的测试显示，该新阳极的容量是石墨阳极理论容量的五倍多。 通过自下而上的自组装方法，克服了硅基电池阳极的不足，而且这种操作简便、成本低廉的工艺易于规模放大，并与现有电池制造工艺兼容。

第三代纳米结构太阳电池研发目标是在维持现有第二代薄膜电池沉积技术的经济性和环保性基础上显著提高电池性能及稳定性,进一步降低太阳电池的价格。近年来,以晶体硅为代表的第一代太阳电池(目前光电转换效率16 %～18 % ,占光伏市场份额 85 %)产量以超过40 %的速度高速递增,2007 年全球产量已达到GW ,2009 年超过 10 GW。中国光伏产业发展更加惊人,2007 年以 1 . 088 GW 的产量一举跃居世界首位2009 年的产量达到 4 . 0 GW ,稳居世界第一。

纳米技术在涂料产品中展开完美应用，包括内墙、外墙、抗菌乳胶漆、底漆等几十个品种。产品性能得到大大的提高：纳米特有的双疏性，不粘水，不粘油，耐洗刷达上万次；超强附着力和弹性，不空鼓，不起皮，不开裂；纳米材料紫外线屏蔽功能，大大提高了耐老化性，长久不褪色，使用寿命达十几年；独特的光催化作用、自洁功能、可防霉杀菌、净化空气。