تولید سلول های خورشیدی عمدتا بر اساس مواد نیمه هادی است. اصل کار آن استفاده از مواد فوتوالکتریک برای جذب انرژی نور و ایجاد واکنش های تبدیل فوتوالکتریک است. با توجه به مواد مختلف مورد استفاده، سلول های خورشیدی را می توان به 1. سلول های خورشیدی سیلیکونی تقسیم کرد: 2. سلول های خورشیدی غیر آلی باتری های ساخته شده از نمک هایی مانند ترکیبات گالیم آرسنید II-V، سولفید کادمیوم، سلنیوم مس-فولاد و سایر اجزای چند جزئی. ترکیبات: 3. سلول های خورشیدی بزرگ تهیه شده از مواد پلیمری کاربردی: 4. سلول های خورشیدی نانوکریستالی و غیره.

مهم نیست که چه نوع ماده ای برای ساخت باتری استفاده می شود، الزامات کلی برای مواد سلول خورشیدی عبارتند از: 1) نوار ممنوعه مواد نیمه هادی نباید خیلی گسترده باشد. 2) باید راندمان تبدیل فوتوالکتریک بالا وجود داشته باشد. 3) خود ماده باعث آلودگی محیط زیست نمی شود. 4) مواد برای تولید صنعتی مناسب است و عملکرد مواد پایدار است.

بر اساس ملاحظات فوق، سیلیکون ایده آل ترین ماده سلول خورشیدی است، که دلیل اصلی تسلط سلول های خورشیدی توسط مواد سیلیکونی نیز می باشد. اما با توسعه مستمر مواد جدید و توسعه فناوری های مرتبط. سلول های خورشیدی مبتنی بر مواد دیگر نیز به طور فزاینده ای چشم اندازهای جذاب از خود نشان می دهند.

راندمان تبدیل پنل های خورشیدی تک کریستالی بدون شک بالاترین است و همچنان در کاربردهای بزرگ و تولید صنعتی جایگاه غالب را به خود اختصاص داده است. با این حال، به دلیل تأثیر قیمت مواد سیلیکونی تک کریستالی و فرآیند دست و پا گیر باتری مربوطه، هزینه سیلیکون تک کریستالی همچنان بالاست و کاهش بسیار هزینه آن بسیار دشوار است. برای صرفه جویی در مواد با کیفیت بالا. به دنبال جایگزینی برای سلول های سیلیکونی تک کریستالی، سلول های خورشیدی لایه نازک در حال حاضر توسعه یافته اند، که در میان آنها سلول های خورشیدی لایه نازک سیلیکونی پلی کریستالی و سلول های خورشیدی لایه نازک سیلیکونی آمورف نمایندگان معمولی هستند.