根據所用材料的不同，太陽能電池可分為：硅太陽能電池；化合物太陽能電池，如砷化鎵、硫化鎘、銅銦硒等；功能高分子材料制備的太陽能電池；納米晶太陽能電池等。不論以何種材料來制作電池，對太陽能電池材料一般的要求有：半導體材料的禁帶不能太寬；要有較高的光電轉換效率：材料本身對環境不造成污染；材料便于工業化生產且材料性能穩定。基于以上幾個方面考慮，硅是較理想的太陽能電池材料，這也是目前在太陽能電池領域硅太陽能電池占主導地位的主要原因。

硅太陽能電池可分為晶體硅太陽能電池和薄膜硅太陽能電池，晶體硅太陽能電池主要是指單晶硅和多晶硅太陽能電池。規模化生產中，單晶硅太陽能電池具有轉換效率較高、技術較為成熟、可靠性高等優點。澳大利亞新南威爾士大學硅太陽電池及硅發光實驗室副主任趙建華研發的PERL(鈍化發射極、背面點擴散)太陽能電池轉換效率高達24.7%。

多晶硅太陽能電池的制作工藝與單晶硅太陽能電池相近，但是從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要低得多。多晶硅太陽能電池的光電轉化效率相比單晶硅太陽能電池要低。我國尚德太陽能電力將開始量產轉換效率18.8%的單晶硅型、17.2%的多晶硅型太陽能電池單元。

目前，我國已上馬了多家多晶硅材料的生產基地，解決我國晶體硅太陽能電池原料高度依賴國外進口的現狀。隨著多晶硅供需平衡，多晶硅價格會迅速恢復到合理價位，將直接導致硅太陽能電池生產成本大大降低，為多晶硅太陽能電池創造更好的發展條件。

硅太陽能電池轉換效率無疑是較高的，而且由于硅太陽能電池一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝，因此其堅固耐用，使用壽命一般可達15年，較高可達25年。薄膜太陽能電池由于其制造成本低，對環境的影響小，近年來備受關注，其所占的市場份額逐漸加大。但是在目前金融危機情況下，硅原材料成本已下降到每公斤100美元以下，成本大大下降，已接近火電發電成本每瓦1元人民幣，由于轉化效率高于薄膜，成本下降較大，所以硅太陽能電池仍具備強有力的競爭力。