Rozwój panele słoneczne przeszedł przez trzy etapy. Pierwszy etap oparty jest na płytkach krzemowych; drugi etap to ogniwa słoneczne oparte na materiałach cienkowarstwowych; trzeci etap to wciąż koncepcja i proste eksperymenty badawcze. W pierwszym etapie technologia i rozwój krzemowych paneli słonecznych dojrzały do ​​tej pory, ale czystość krzemu monokrystalicznego jest zbyt wysoka, więc koszt produkcji jest zbyt wysoki. Ludzie nie wahają się poświęcić współczynnika konwersji ogniw, aby opracować drugi etap cienkowarstwowej baterii słonecznej. W panelach słonecznych opartych na materiałach cienkowarstwowych technologia cienkowarstwowa wymaga znacznie mniej materiału niż ogniwa słoneczne z krzemu krystalicznego i łatwo jest zrealizować produkcję ogniw wielkopowierzchniowych, co może skutecznie obniżyć koszty. Baterie cienkowarstwowe obejmują głównie baterie cienkowarstwowe z amorficznego krzemu, cienkowarstwowe baterie polikrzemowe, tellurek kadmu i cienkowarstwowe baterie z selenkiem miedziowo-indowym, wśród których krzem polikrystaliczny jest najlepszym materiałem na ogniwa słoneczne.

Jak dotąd ogniwa słoneczne można również podzielić na trzy kategorie: krzem krystaliczny, panele z krzemu amorficznego i wieloskładnikowe panele słoneczne. Panele słoneczne z krzemu krystalicznego dzielą się głównie na ogniwa słoneczne z krzemu polikrystalicznego i ogniwa słoneczne z krzemu monokrystalicznego. Amorficzne panele krzemowe to cienkowarstwowe ogniwa słoneczne i organiczne ogniwa słoneczne. Wieloskładnikowe ogniwa słoneczne odnoszą się do ogniw słonecznych, które nie są wykonane z jednoelementowych materiałów półprzewodnikowych. Obecnie istnieje wiele odmian badań w różnych krajach, z których większość nie została uprzemysłowiona, w tym głównie: ogniwa słoneczne z siarczkiem kadmu, ogniwa słoneczne z arsenkiem galu, ogniwa słoneczne z selenkiem miedzi i indu. Obecnie krystaliczny materiał krzemowy jest najważniejszym materiałem fotowoltaicznym, jego udział w rynku wynosi ponad 90% i nadal będzie głównym materiałem ogniw słonecznych przez długi czas w przyszłości.