Aby poprawić wydajność panele słoneczne , należy zwiększyć napięcie jałowe Uoc, prąd zwarciowy ISC oraz współczynnik wypełnienia FF. Te trzy czynniki są często wzajemnie powstrzymywane. Jeśli jeden z nich zostanie zwiększony jednostronnie, może zmniejszyć drugi, tak że ogólna wydajność nie ulegnie poprawie, ale zmniejszeniu. Dlatego należy to wziąć pod uwagę przy wyborze materiałów i procesów projektowania oraz dążyć do maksymalizacji iloczynu trzech czynników.

Napięcie obwodu otwartego UOC rośnie wraz ze wzrostem pasma energetycznego Eg, ale z drugiej strony gęstość prądu zwarciowego maleje wraz ze wzrostem pasma energetycznego Eg. W rezultacie można oczekiwać, że szczyt wydajności ogniwa słonecznego wystąpi w określonym, np. Oczekuje się, że najwyższą wydajność osiągnie się stosując do produkcji ogniw słonecznych materiały o wartościach Eg pomiędzy 1,2 a 1,6 eV. Półprzewodniki z bezpośrednim pasmem wzbronionym są preferowane w przypadku akumulatorów cienkowarstwowych, ponieważ pochłaniają fotony w pobliżu powierzchni.

Długość dyfuzji fotonów nieznacznie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, więc fotogenerowany prąd również rośnie wraz ze wzrostem temperatury, ale UOC gwałtownie spada wraz ze wzrostem temperatury. Współczynnik wypełnienia maleje, więc wydajność konwersji maleje wraz ze wzrostem temperatury. Wraz ze wzrostem natężenia promieniowania prąd zwarciowy rośnie liniowo, a moc maksymalna rośnie w sposób ciągły. Skupienie światła słonecznego na ogniwie słonecznym pozwala małemu ogniwu słonecznemu generować dużą ilość energii elektrycznej. Innym czynnikiem mającym istotny wpływ na UOC jest stężenie domieszkowania półprzewodników. Im wyższe stężenie dopingu, tym wyższy UOC. Jednak gdy stężenie zanieczyszczeń w krzemie jest wyższe niż 1018/cm3, mówimy o wysokim domieszkowaniu. Kurczenie się pasma wzbronionego spowodowane wysokim domieszkowaniem, zanieczyszczenia nie mogą być w pełni zjonizowane, a czas życia nośników mniejszościowych jest skrócony itp. Są wspólnie nazywane efektami wysokiego domieszkowania i również należy ich unikać.