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L'un des enjeux majeurs de toutes sociétés est l'accès à l'énergie. Dans ce contexte, beaucoup voient les énergies renouvelables jouer un rôle prépondérant dans le futur et cela pour trois principales raisons : la pénurie annoncée à moyen terme des énergies fossiles (conventionnelles et non-conventionnelles), la demande croissante mondiale en énergie et la prise de conscience de la nécessité de préserver la planète. Parmi les différentes ressources d'énergies renouvelables disponibles, l'énergie solaire a le potentiel énergétique le plus important : la quantité d'énergie solaire que la terre reçoit en une heure était en 2002 supérieure à la consommation annuelle mondiale. Cependant, aujourd'hui, l'énergie solaire représente moins de 1% de la production mondiale d'énergie contrairement aux énergies fossiles qui en constituent à elles seules 85% [1]. Différents facteurs expliquent cette divergence : le faible rendement et le coût de production élevé des cellules solaires mais également la nécessité de stocker cette énergie intermittente [2].
Toutefois, plus que jamais la production de masse d'électricité à partir des cellules photovoltaïques semble à portée de main [3] comme en témoignent de plusieurs rapports récents traitant des technologies solaires les plus prometteuses [4] ou de l'utilisation des nanotechnologies dans les cellules photovoltaïques publié par l'un des leaders mondial pour la recherche sur les marchés internationaux et sur les données de marché [2]. De plus, en juin 2013, le US Photovoltaic Manufacturing Consortium (PVMC), consortium industrie-universités-gouvernement pour la R&D et piloté par le secteur privé, a défini la première feuille de route sur le photovoltaïque dans le but de diminuer de 75% le coût total des dispositifs photovoltaïques au cours de la prochaine décennie [5]. Il est intéressant de noter ici que le plan de 2011 "SunShot iniative" du Département de l'Energie ("US Department of Energy" ou DoE) a été l'un des initiateurs du PVMC [6,7].
Ainsi, la R&D sur les cellules solaires et les systèmes de stockage associés est très active aux Etats-Unis, pays leader en recherche avec près de 22% des publications mondiales dans le domaine. Cette effervescence est soutenue par des investissements privés mais également fédéraux en particulier au travers du DoE [6]. Deux exemples de financement marquants sur l'année 2013 peuvent être cités : le "College of Nanoscale Science and Engineering Photovoltaic Manufacturing and Technology Development Facility" (CNSE MDF), Université d'Etat de New York (SUNY), à Rochester dont l'objectif est le développement de nouvelles technologies autour du silicium cristallin [8] et le "Kavli Energy NanoSciences Institute", Université de Berkeley, Californie, dont l'objectif est l'intégration des nanotechnologies dans le domaine de l'énergie solaire [9].