过去的太阳能电池是透过太阳能板发电，经由电线将电能储存到蓄电池中。但从太阳能板到蓄电池的转换过程中，容易散逸电能、降低转换效能。为改善这样的问题，俄亥俄州州立大学把太阳能板和充电电池结合成混合装置，让太阳能板成为电池的一部份，电能就能直接存于电池中。

俄亥俄州州立大学化学与生化系武毅英教授（YiyingWu）带领的团队相信这项装置能使成本降低四分之一，改善长久存在的太阳能储存效能问题。一般的太阳能电池，只有80%的电子能从太阳能板移动到电池；有了这项新设计，光能直接在电池内部转换为电子，储存效能近乎百分之百。


藉由光和空气便可自行充电的太阳能电池：负责捕捉光能的二氧化钛柱和覆盖于上方的网状态金属，可允许空气从孔隙中流入电池。

太阳能电池在吸入空气时放电，呼出空气时充电

太阳能电池（SolarCell）是利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，薄片吸收光能之时，电子脱离原子核束缚而被激发成自由电子，形成电流与电压。但我们俗称的太阳能电池实际上是芯片组，并不具备储电的能力，因此需要接上蓄电池，将电能储存。

俄亥俄大学研发的新的太阳能电池则将太阳能芯片与充电电池结合。光会进入网状太阳能板中创造电子，氧气则通过网状孔洞进出电池内部。电池里的电子参与过氧化锂的化学分解时释出锂离子与氧气，其中氧气经孔洞释放到空气中，而锂离子储存在电池中、准备之后捕捉电子形成锂金属。电池放电时，化学反应则使锂金属与氧气反应，消耗氧气形成过氧化锂。

设计让电池「呼吸」的麻烦在于太阳能板通常是实心的半导体版，会阻隔空气进入电池。因此，研究团队以网状钛金属制成「渗透性网状太阳能板」，并于板上植上叶片状的二氧化钛柱。让二氧化钛柱在捕捉光的时候，同时也能让空气从孔隙中流入。