Gratzel研究小组首先使用联吡啶钌-TiO2体系使得光电转换率达1％。虽然它具备稳定性好、激发态反应活性高、激发态寿命长等优点，但在近红外区的吸收很弱，其谱吸收光谱与太阳光谱还不能很好地匹配。寻找新的染料敏化体系，使其吸收范围扩展至近红外区，以尽可能地利用太阳光能仍是研究方向之一。NPC电池的组成结构、工作原理及性能特点NPC电池主要由透明导电基片、多孔纳米晶二氧化钛薄膜、染料光敏化剂、电解质溶液（含超敏化剂）和透明电极组成，如其工作原理是，染料分子吸收太阳光能后跃迁到激发态，但激发态不稳定，电子快速注入到紧邻的TiO2导带，染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿，进入TiO2导带中的电子终进入导电膜，然后通过外回路产生光电流。
      悬浮填料，又称多孔旋转球形悬浮填料，是对国内处理污水、生物膜法处理技术采用的多种填料中开发的新材料。在污水的生化处理中具有全立体结构，比表面积大，直接投放，无须固定，易挂膜，不堵塞。
悬浮球型填料

      无剩余污泥悬浮球型填料，是在众多污水处理填料的基础上开发的新材料。主要起生物膜载体的作用，同时兼有截留悬浮物的作用，具有生物附着力强、比表面积大、孔隙率高、化学和生物稳定性能好、经久耐用，不溶出有害物、不引起二次污染、防紫外线、抗老化、亲水性能强等优点，是任何软性、半软性、组合、弹性填料无法实现的。
内芯有瓜片式、组合式、弹性填料、蛇皮丝、海绵、流化床、火山岩等。
与传统的RO脱盐工艺使用压力驱动不同，FO工艺利用高浓度的汲取液，与待处理液之间形成渗透压，使待处理液中的水分子通过半透膜进入汲取液，后将溶质从稀释的汲取液中分离出来，得到终产水。氨气和二氧化碳的混合物经常被用于制作碳酸氢铵汲取液。当氨和二氧化碳以适当的比例混合时，就可以形成高渗透压的浓溶液，用于从盐水进水中吸取淡水。这种汲取液的优势在其在加热后溶质易于分离并且能够在FO工艺中循环使用。FO工艺可以被认为是膜法和热法的结合。