Kristallijn silicium is een ideaal zonnepaneel materiaal. Monokristallijne siliciumzonnecellen gebruiken monokristallijne siliciumstaafjes met een zuiverheid van 99,9999% als grondstof. Vergeleken met zonnecellen van polykristallijn silicium en amorf silicium is hun foto-elektrische conversie-efficiëntie het hoogst. Het huidige hoogste omzettingsrendement in het laboratorium is 24,7%. Vanwege de hoge eisen aan grondstoffen en productieprocessen zijn de kosten ook hoog.

In vergelijking met zonnecellen van monokristallijn silicium is het bereidingsproces van zonnecellen van polykristallijn silicium eenvoudiger en zuiniger. De foto-elektrische conversie-efficiëntie van polykristallijne siliciumzonnecellen zal echter aanzienlijk worden verminderd, en de foto-elektrische conversie-efficiëntie is ongeveer 18%, en de levensduur is ook korter dan die van monokristallijne siliciumzonnecellen.

Het CdTe-materiaal past heel goed bij het zonnespectrum en heeft een zeer hoog theoretisch rendement (28%). De efficiëntie verkregen in het laboratorium heeft 17,8% bereikt. De levensduur van de batterij is 20 jaar en de productiekosten zijn laag, wat bevorderlijk is voor grootschalige productie.

Maar relatief gezien zijn de telluriumreserves op aarde veel kleiner dan die van silicium, en cadmium, als zwaar metaalelement, is zeer giftig en onjuiste verwijdering kan het milieu vervuilen. Experimenten hebben aangetoond dat cadmiumtelluride-zonnecelcomponenten veilig zijn, dus cadmiumtelluride-batterijen hebben een hoog ontwikkelingspotentieel.

CIGS is een koper-indium-gallium-selenidebatterij, een gemengde kristalhalfgeleider van CulnSe2 en CuGaSe2. Bv kan veranderen met de verhouding van de twee materialen (van 1.04eV-1.70eV). Het hoogst behaalde conversierendement in het laboratorium is 23,2%. De batterij heeft een lange levensduur en vereist minder materiaal, waardoor deze geschikt is voor massaproductie. Het nadeel is dat het een groot gebied moet innemen en vatbaar is voor door licht veroorzaakte verzwakking. Op dit moment is CIGS ook een potentiële batterij.