سیلیکون کریستالی ایده آل است صفحه خورشیدی مواد سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی از میله های سیلیکونی تک کریستالی با خلوص 99.9999 درصد به عنوان مواد اولیه استفاده می کنند. در مقایسه با سلول های خورشیدی سیلیکون پلی کریستالی و سیلیکون آمورف، بازده تبدیل فوتوالکتریک آنها بالاترین است. بالاترین راندمان تبدیل فعلی در آزمایشگاه 24.7٪ است. به دلیل نیاز زیاد به مواد اولیه و فرآیندهای ساخت، هزینه آن نیز بالاست.

در مقایسه با سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی، فرآیند آماده سازی سلول های خورشیدی سیلیکونی پلی کریستالی ساده تر و مقرون به صرفه تر است. با این حال، راندمان تبدیل فوتوالکتریک سلول های خورشیدی سیلیکونی پلی کریستالی بسیار کاهش می یابد و راندمان تبدیل فوتوالکتریک آن حدود 18٪ است و عمر مفید آن نیز کوتاه تر از سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی است.

مواد CdTe به خوبی با طیف خورشیدی مطابقت دارد و از بازده نظری بسیار بالایی (28٪) برخوردار است. راندمان به دست آمده در آزمایشگاه به 17.8 درصد رسیده است. چرخه عمر باتری 20 سال است و هزینه تولید آن کم است که برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب است.

اما ذخایر تلوریوم روی زمین نسبتاً کمتر از سیلیکون است و کادمیوم به عنوان یک عنصر فلز سنگین بسیار سمی است و دفع نادرست آن ممکن است محیط را آلوده کند. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که اجزای سلول خورشیدی تلورید کادمیوم ایمن هستند، بنابراین باتری‌های تلورید کادمیوم پتانسیل توسعه بالایی دارند.

CIGS یک باتری مسی ایندیوم گالیوم سلنید است که یک نیمه رسانای کریستالی مخلوط CulnSe2 و CuGaSe2 است. به عنوان مثال می تواند با نسبت دو ماده تغییر کند (از 1.04eV-1.70eV). بالاترین راندمان تبدیل به دست آمده در آزمایشگاه 23.2 درصد است. این باتری عمر طولانی دارد و به مواد کمتری نیاز دارد و برای تولید انبوه مناسب است. نقطه ضعف آن این است که نیاز به اشغال یک منطقه بزرگ دارد و مستعد میرایی ناشی از نور است. در حال حاضر CIGS نیز یک باتری بالقوه است.