Der höchste photovoltaische Umwandlungswirkungsgrad von einkristallinen Silizium-Solarzellen erreicht 24 % und ist damit der höchste aller Solarzellentypen. Allerdings haben die hohen Produktionskosten einkristalliner Silizium-Solarzellen ihre weitverbreitete und flächendeckende Verwendung verhindert. Polykristalline Silizium-Solarzellen sind hinsichtlich der Produktionskosten günstiger als einkristalline Silizium-Solarzellen, ihr Wirkungsgrad bei der Photovoltaik-Umwandlung ist jedoch deutlich geringer. Darüber hinaus ist ihre Lebensdauer auch kürzer als die von einkristallinen Silizium-Solarzellen. Daher sind einkristalline Silizium-Solarzellen im Hinblick auf Leistung-Preisverhältnis etwas besser.
Forscher haben herausgefunden, dass einige Verbindungshalbleitermaterialien für die Dünnschicht-Solar-Photovoltaik-Umwandlung geeignet sind. Zum Beispiel CdS und CdTe; III-V-Verbindungshalbleiter: GaAs und AlP InP; Dünnschichtsolarzellen, die mit diesen Halbleitern hergestellt werden, weisen eine hervorragende photovoltaische Umwandlungseffizienz auf. Halbleitermaterialien mit Gradientenbandlücken (der Energieunterschied zwischen dem Leitungsband und dem Valenzband) können das solare Absorptionsspektrum erweitern und dadurch die Effizienz der photovoltaischen Umwandlung verbessern. Dies bietet weitreichende Aussichten für die weitverbreitete praktische Anwendung von Dünnschichtsolarzellen. Unter diesen Halbleitermaterialien mit mehreren -Elementen ist Cu(In,Ga)Se2 ein ausgezeichneter Absorber für Sonnenlicht. Auf dieser Grundlage können Dünnschichtsolarzellen mit deutlich höherer photoelektrischer Umwandlungseffizienz als Silizium-Dünnschichtsolarzellen entworfen werden, und die erreichbare photoelektrische Umwandlungseffizienz beträgt 18 %.
