De productie van zonnecellen is voornamelijk gebaseerd op halfgeleidermaterialen. Het werkingsprincipe is om foto-elektrische materialen te gebruiken om lichtenergie te absorberen en foto-elektrische conversiereacties te genereren. Volgens de verschillende gebruikte materialen kunnen zonnecellen worden onderverdeeld in siliciumzonnecellen, anorganische zouten zoals arseen Gallium III-V-verbindingen, cadmiumsulfide, koper-indiumselenium en andere meercomponentenverbindingen als materialen, grote zonnecellen bereid uit functionele polymere materialen, nanokristallijne zonnecellen, enz.

Meestal kristallijn silicium zonnepanelen zijn gemaakt op hoogwaardige siliciumwafels met een dikte van 350-450 μm. Deze siliciumwafel wordt getrokken of gegoten om materialen te besparen. Momenteel worden dunne-filmcellen van polykristallijn silicium bereid door middel van chemische dampafzettingsmethoden, waaronder lagedruk Chemical Vapour Deposition (LPCVD) en Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) processen. Daarnaast kunnen ook vloeistoffase-epitaxie (LPPE) en sputterdepositiemethoden worden gebruikt om polysilicium dunne-filmcellen te fabriceren.

Naast het herkristallisatieproces gebruikt de dunne-filmbatterij van polykristallijn silicium bijna alle technologieën voor het maken van zonnecellen van monokristallijn silicium, zodat de conversie-efficiëntie van de op deze manier bereide zonnecellen duidelijk wordt verbeterd. Gezaagd uit gegoten siliciumblokken.