Om de efficiëntie van te verbeteren zonnepanelen , is het nodig om de nullastspanning Uoc, de kortsluitstroom ISC en de vulfactor FF te verhogen. Deze drie factoren zijn vaak wederzijds beperkt. Als een van beide eenzijdig wordt verhoogd, kan dit de andere verminderen, zodat de algehele efficiëntie niet wordt verbeterd, maar wordt verlaagd. Daarom moet er rekening mee worden gehouden bij het selecteren van materialen en het ontwerpen van processen, en moet worden gestreefd naar het maximaliseren van het product van de drie factoren.

De nullastspanning UOC neemt toe met de toename van de energiebandbreedte Bv, maar aan de andere kant neemt de kortsluitstroomdichtheid af met de toename van de energiebandbreedte Bv. Als gevolg hiervan kan worden verwacht dat een piek in het zonnecelrendement zal optreden bij een bepaalde vb. Het hoogste rendement wordt naar verwachting behaald door materialen met Eg-waarden tussen 1,2 en 1,6 eV te gebruiken om zonnecellen te maken. Directe bandgap-halfgeleiders hebben de voorkeur voor dunnefilmbatterijen omdat ze fotonen nabij het oppervlak absorberen.

De diffusielengte van fotonen neemt iets toe met de toename van de temperatuur, dus de fotogegenereerde stroom neemt ook toe met de toename van de temperatuur, maar de UOC neemt sterk af met de toename van de temperatuur. De vulfactor neemt af, dus de conversie-efficiëntie neemt af met toenemende temperatuur. Met de toename van de instraling neemt de kortsluitstroom lineair toe en neemt het maximale vermogen continu toe. Door zonlicht te focussen op een zonnecel kan een kleine zonnecel een grote hoeveelheid elektriciteit opwekken. Een andere factor die een significante invloed heeft op UOC is de dopingconcentratie van halfgeleiders. Hoe hoger de dopingconcentratie, hoe hoger de UOC. Wanneer de onzuiverheidsconcentratie in silicium echter hoger is dan 1018/cm3, wordt dit hoge doping genoemd. De inkrimping van de bandafstand veroorzaakt door hoge doping, de onzuiverheid kan niet volledig worden geïoniseerd en de levensduur van minderheidsdragers wordt verkort, enz., worden gezamenlijk een hoog dopingeffect genoemd en moeten ook worden vermeden.