堪薩斯大學物理學與天文學教授Wai-Lun Chan和Hui Zhao領導的研究小組發現，有機半導體與二維半導體二硫化鉬單原子層結合時可以有效產生自由電子，這將進一步推動太陽能電池塗料更高效、穩定、規模化的發展。
太陽能電池是對光有響應並能將光能轉換成電力的光電半導體薄片，太陽能板是多個太陽能電池片的組裝件，是太陽能發電系統中的核心部分，但其製造過程較為繁雜，需經過熔爐拉棒、晶片切片、酸性溶液、高溫等一系列工藝來實現。隨著人們對太陽能電池的不斷研究探討，太陽能價格在過去40年降幅高達99%，但科學家們並不止步於此，美國堪薩斯大學物理學與天文學副教授Wai-Lun Chan表示，若太陽能塗料研發成功，就不需要用昂貴的設備製造太陽能電池，進一步降低太陽能技術成本。
過去20年中，已經開發出一種由分子或聚合物支撐的有機半導體材料，但由於空穴（電洞）且不能自由移動，而造成性能缺陷，限制其廣泛使用。2017年澳洲墨爾本皇家理工大學稱太陽能塗料是5年內不可能上市的產品。
一般晶體矽太陽能是種多層結構，由上下電極與P型、N型半導體等構成，當半導體吸收陽光時，PN結會產生電子電洞對，帶正電的電洞與帶負電的電子會分別向P型半導體與N型半導體移動，進而產生電流與電壓。
而在有機太陽能設計中，主動層是把電子施體與電子受體兩種有機材料均勻混合而成，電極與半導體也都會溶解成液體狀態，需要先進行分層才能接線發電，除此之外，有機材料內部的電子也不會移動，因此許多電子缺少配對物“電洞”。
堪薩斯大學研究團隊發現，二維半導體二硫化鉬的原子層可產生多個自由電子，這些電子不會受缺少電洞影響，能在外電場的作用下發生定向運動，進而產生電流。根據團隊發佈在《美國化學學會雜誌》上的研究，目前已經研發出能用印刷製造、甚至變成特殊塗料的太陽能電池，除此之外，材料不僅便宜，還容易製造。Chan指出，未來科學家或許能用這概念，製造出能用來畫畫的太陽能技術。
不過現在有機太陽能塗料還有許多進步空間，目前團隊尚未公佈轉換效率或是相關原型，其他實驗室最高轉換效率也僅15%，更存在著耐用性、穩定性等問題，但若太陽能染料研發有成，原先就具有輕薄、低成本、易回收的有機太陽能，將再添新戰力。
