Produkcja ogniw słonecznych opiera się głównie na materiałach półprzewodnikowych. Jego zasada działania polega na wykorzystaniu materiałów fotoelektrycznych do pochłaniania energii świetlnej i generowania reakcji konwersji fotoelektrycznej. W zależności od zastosowanych materiałów, ogniwa słoneczne można podzielić na 1. Krzemowe ogniwa słoneczne: 2. Nieorganiczne ogniwa słoneczne Baterie wykonane z soli, takich jak związki arsenku galu II-V, siarczek kadmu, selen miedziowo-stalowy i inne wieloskładnikowe związki: 3. Duże ogniwa słoneczne przygotowane z funkcjonalnych materiałów polimerowych: 4. Nanokrystaliczne ogniwa słoneczne itp.

Bez względu na rodzaj materiału użytego do wykonania baterii, ogólne wymagania dotyczące materiałów do ogniw słonecznych są następujące: 1) Zakazane pasmo materiału półprzewodnikowego nie powinno być zbyt szerokie; 2) Powinna istnieć wysoka wydajność konwersji fotoelektrycznej; 3) sam materiał nie powoduje zanieczyszczenia środowiska; 4) Materiał jest wygodny do produkcji przemysłowej, a wydajność materiału jest stabilna.

Biorąc pod uwagę powyższe rozważania, krzem jest najbardziej idealnym materiałem na ogniwa słoneczne, co jest również głównym powodem, dla którego w ogniwach słonecznych dominują materiały krzemowe. Ale wraz z ciągłym rozwojem nowych materiałów i rozwojem powiązanych technologii. Ogniwa słoneczne oparte na innych materiałach również w coraz większym stopniu wykazują atrakcyjne perspektywy.

Wydajność konwersji monokrystaliczne panele słoneczne jest niewątpliwie najwyższa i nadal zajmuje dominującą pozycję w zastosowaniach wielkoskalowych i produkcji przemysłowej. Jednak ze względu na wpływ ceny materiałów z krzemu monokrystalicznego i związanego z tym kłopotliwego procesu akumulatorowego, koszt krzemu monokrystalicznego pozostaje wysoki i bardzo trudno jest znacznie obniżyć jego koszt. Aby zaoszczędzić materiał wysokiej jakości. Poszukując alternatywy dla monokrystalicznych ogniw krzemowych, obecnie opracowywane są cienkowarstwowe ogniwa słoneczne, wśród których typowymi przedstawicielami są cienkowarstwowe ogniwa słoneczne z polikrystalicznego krzemu i cienkowarstwowe ogniwa słoneczne z amorficznego krzemu.