NREL团队在实验室的超级计算机上进行了很多模拟实验，在硅晶片相邻的氧化层添加杂质。具体来讲，他们在薄的隧道二氧化硅层引入杂质；还在硅晶片相邻的氧化铝表面钝化层添加杂质。

这两种情况下添加杂质，被认为是有益的，通过提升电池多数载流子的传输速度，排斥少数载流子，能提高整体效率。

NREL模拟实验从硅晶片相邻的氧化层除去某些原子，用一个不同元素的原子来替换，从而创造出虚拟的"缺陷。例如，当氧原子被氟原子替换，这样就会产生一个缺陷，进而可以促进电子收集。
NREL研究表示，确定出正确的“缺陷”才是过程的关键，通过进一步研究将会确定哪一处缺陷将会产生最好的结果。