การพัฒนาของ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ได้ผ่านสามขั้นตอน ขั้นตอนแรกขึ้นอยู่กับซิลิคอนเวเฟอร์ ขั้นตอนที่สองคือเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้วัสดุฟิล์มบาง ขั้นตอนที่สามยังอยู่ในแนวคิดและการทดลองวิจัยอย่างง่าย ในระยะแรก เทคโนโลยีและการพัฒนาแผงโซลาร์ซิลิคอนจำนวนมากได้พัฒนาเต็มที่แล้ว แต่ความบริสุทธิ์ของโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนสูงเกินไป ต้นทุนการผลิตจึงสูงเกินไป ผู้คนไม่ลังเลที่จะเสียสละอัตราการแปลงเซลล์เพื่อพัฒนาขั้นตอนที่สองของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง ในแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้วัสดุฟิล์มบาง เทคโนโลยีฟิล์มบางต้องการวัสดุน้อยกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอนมาก และง่ายต่อการตระหนักถึงการผลิตเซลล์พื้นที่ขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยลดต้นทุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ แบตเตอรี่แบบฟิล์มบางส่วนใหญ่ประกอบด้วยแบตเตอรี่แบบฟิล์มบางแบบอสัณฐานซิลิคอน แบตเตอรี่แบบฟิล์มบางแบบโพลีซิลิคอน แคดเมียมเทลลูไรด์ และแบตเตอรี่แบบฟิล์มบางแบบคอปเปอร์อินเดียมเซเลไนด์ ซึ่งโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอนเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์

จนถึงตอนนี้ เซลล์แสงอาทิตย์สามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท ได้แก่ ผลึกซิลิคอน แผงอะมอร์ฟัสซิลิกอน และแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบหลายสารประกอบ แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกซิลิคอนส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นเซลล์แสงอาทิตย์แบบคริสตัลไลน์ซิลิคอนและเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกเดี่ยวแบบซิลิคอน แผงอะมอร์ฟัสซิลิกอนเป็นเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางและเซลล์แสงอาทิตย์แบบอินทรีย์ เซลล์แสงอาทิตย์แบบหลายสารประกอบ หมายถึง เซลล์แสงอาทิตย์ที่ไม่ได้ทำจากวัสดุสารกึ่งตัวนำที่มีองค์ประกอบเดียว ในปัจจุบันมีงานวิจัยหลากหลายประเภทในประเทศต่างๆ ซึ่งส่วนใหญ่ยังไม่ถูกนำไปทำเป็นอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่รวมถึงต่อไปนี้: เซลล์แสงอาทิตย์แคดเมียมซัลไฟด์, เซลล์แสงอาทิตย์แกลเลียมอาร์เซไนด์, เซลล์แสงอาทิตย์ทองแดงอินเดียมเซเลไนด์ ในปัจจุบัน วัสดุผลึกซิลิคอนเป็นวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่สำคัญที่สุด ส่วนแบ่งการตลาดมากกว่า 90% และจะยังคงเป็นวัสดุหลักของเซลล์แสงอาทิตย์เป็นระยะเวลานานในอนาคต