زیست‌شناسی سامانه‌های پیچیده
بدن انسان از حدود ۵۰ تریلیون سلول از تقریباً ۴۰۰ گونه مختلف تشکیل شده. هر سلول از تعداد زیادی قسمت‌های گوناگون ساخته شده‌است که هر کدام از این قسمت‌ها به تعداد مختلف در سلول وجود دارند. تمام این بخش‌ها با هم تعامل می‌کنند تا سلول به ادامه حیات بپردازد. از طرفی تعداد زیادی از این سلول‌ها اندام‌های گوناگون و موجودات زنده را می‌سازند. از این سو می‌توان سلول‌ها را به عنوان سامانه‌های پیچیده در نظر گرفت.
سلول خورشیدی آلی
سلول فتوولتائیک یک دیود نیمه رسانا ویژه است که نور را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌کند. بسته به شکاف باند مواد جذب کننده نور، سلولهای فتوولتائیک همچنین می‌توانند فوتونهای کم مصرف، مادون قرمز (IR) یا پر انرژی، فرابنفش (UV) را به الکتریسیته DC تبدیل کنند. ویژگی مشترک هر دو مولکول و پلیمرهای کوچک (شکل ۲) که به عنوان ماده جذب کننده نور در فتوولتاییکها استفاده می‌شود این است که همه آنها دارای سیستم بزرگ مزدوج هستند. یک سیستم مزدوج که از اتم‌های کربن با پیوند کووالانسی متناوب تشکیل می‌شود. الکترون این هیدروکربن به شکل یک پیوند π از ابعاد محلی مداری با π * پادپیوند مداری است. اوربیتال نامتمرکز π بالاترین مدار مولکولی اشغالی (HOMO) است و مداری π * پایینترین مدار مولکولی غیرقابل استفاده (LUMO) است. در فیزیک نیمه رسانا آلی، HOMO نقش نوارهای هدایت و ظرفیت را به عهده می‌گیرد در حالی که LUMO به عنوان باند انتقال استفاده می‌شود. جداسازی انرژی بین سطح انرژی HOMO و LUMO شکاف باند مواد الکترونیکی ارگانیک در نظر گرفته شده‌است و به‌طور معمول در محدوده ۱–۴ الکترون‌ولت است.