加州大学河滨分校的研究人员正在尝试将生物组件与光伏电池相结合，以提供完全可持续的太阳能。该团队的生物光伏器件由可再生碳构成，通过整合石墨烯杂化物和向光性蛋白细菌视紫红质。

现有的光伏技术不能完全实现可持续太阳能的承诺。商业和新兴光伏技术需要能源密集型的提取和制造过程，并且通常需要锡等金属，这会产生社会冲突和环境危害。

生物光伏电池将生物材料整合为太阳能电池中的功能元件。研究人员使用在咸湖中的卤菌中发现的蛋白质细菌视紫红质作为捕获装置中阳光的成分，而不是硅。Halobacteria是一种古老的微生物群，生活在水中太咸而无法维持大多数其他生命形式。它们产生一种叫做细菌视紫红质的紫色蛋白质，它从太阳光中吸收能量并用它来传输质子及其电荷，作为维持生物体生物功能的能量来源。

细菌视紫红质提供了一种可能更环保且更有效的硅替代品，因为它可以自然地将太阳辐射转化为电能，并且可以在很小的环境影响下生产。

研究人员将碳纳米材料（如石墨烯）整合到一起，以取代传统的透明导体。他们现在的目标是通过探索器件接口处的电荷转移机制来改进器件的设计以提高功率转换效率。