Năng lượng gió và mặt trời, được khai thác bởi các tế bào quang điện, là hai dạng năng lượng sạch chính hiện có. Cả tuabin gió và quang điện đều có nhược điểm về tác động môi trường và các yếu tố phức tạp. Hiệu suất của các tế bào quang điện đơn giản - tấm pin mặt trời – cũng bị giới hạn bởi khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng của chất bán dẫn và khả năng sản xuất năng lượng của tế bào.
Việc bổ sung thêm dạng thứ ba - quang hợp - sẽ thay đổi đáng kể cảnh quan năng lượng tái tạo. Khả năng lưu trữ năng lượng dễ dàng, không cần pin cồng kềnh, sẽ cải thiện đáng kể khả năng cung cấp năng lượng một cách sạch sẽ và hiệu quả.
Theo Yulia Puskhar, nhà lý sinh và giáo sư vật lý tại Đại học Khoa học Purdue (Mỹ), với quang hợp nhân tạo, có thể tạo ra một hệ thống có hiệu suất 60%, thậm chí có thể lên đến 80%.
