توسعه از پنل های خورشیدی سه مرحله را پشت سر گذاشته است. مرحله اول بر اساس ویفرهای سیلیکونی است. مرحله دوم سلول های خورشیدی مبتنی بر مواد لایه نازک است. مرحله سوم هنوز در مرحله مفهومی و آزمایشات تحقیقاتی ساده است. در مرحله اول، فناوری و توسعه پانل های حجیم سیلیکونی خورشیدی تا کنون بالغ شده است، اما خلوص سیلیکون تک کریستالی بسیار بالا است، بنابراین هزینه تولید بسیار بالا است. مردم از قربانی کردن نرخ تبدیل سلولی برای توسعه مرحله دوم باتری انرژی خورشیدی لایه نازک تردید ندارند. در پنل های خورشیدی مبتنی بر مواد لایه نازک، فناوری لایه نازک به مواد بسیار کمتری نسبت به سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی نیاز دارد و به راحتی می توان تولید سلول های با مساحت بزرگ را محقق کرد که می تواند به طور موثر هزینه ها را کاهش دهد. باتری‌های لایه نازک عمدتاً شامل باتری‌های لایه نازک سیلیکونی آمورف، باتری‌های لایه نازک پلی سیلیکونی، تلورید کادمیوم و باتری‌های لایه نازک سلنید مس ایندیم می‌شوند که در میان آنها سیلیکون پلی کریستالی بهترین ماده برای سلول‌های خورشیدی است.

تا کنون سلول های خورشیدی را نیز می توان به سه دسته تقسیم کرد: سیلیکون کریستالی، پانل های سیلیکونی آمورف و پنل های خورشیدی چند ترکیبی. پانل های خورشیدی سیلیکونی کریستالی به طور عمده به سلول های خورشیدی سیلیکونی پلی کریستالی و سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی تقسیم می شوند. پانل های سیلیکونی آمورف سلول های خورشیدی لایه نازک و سلول های خورشیدی آلی هستند. سلول های خورشیدی چند مرکب به سلول های خورشیدی اطلاق می شود که از مواد نیمه هادی تک عنصری ساخته نشده اند. در حال حاضر، تحقیقات مختلفی در کشورهای مختلف وجود دارد که بیشتر آنها صنعتی نشده اند، که عمدتاً شامل موارد زیر است: سلول های خورشیدی سولفید کادمیوم، سلول های خورشیدی آرسنید گالیوم، سلول های خورشیدی سلنید مس ایندیم. در حال حاضر، مواد سیلیکون کریستالی مهمترین ماده فتوولتائیک است، سهم بازار آن بیش از 90٪ است و همچنان در آینده برای مدت طولانی ماده اصلی سلول های خورشیدی خواهد بود.3