Le développement de panneaux solaires est passé par trois étapes. Le premier étage est basé sur des tranches de silicium ; la deuxième étape est constituée de cellules solaires à base de matériaux à couches minces; la troisième étape est encore au stade du concept et des expériences de recherche simples. Dans la première étape, la technologie et le développement des panneaux solaires en vrac de silicium ont mûri jusqu'à présent, mais la pureté du silicium monocristallin est trop élevée, de sorte que le coût de production est trop élevé. Les gens n'hésitent pas à sacrifier le taux de conversion des cellules pour développer la deuxième étape de la batterie à énergie solaire à couche mince. Dans les panneaux solaires à base de matériaux à couche mince, la technologie à couche mince nécessite beaucoup moins de matériau que les cellules solaires en silicium cristallin, et il est facile de réaliser la production de cellules de grande surface, ce qui peut réduire efficacement les coûts. Les batteries à couches minces comprennent principalement les batteries à couches minces en silicium amorphe, les batteries à couches minces en polysilicium, le tellurure de cadmium et les batteries à couches minces en séléniure de cuivre et d'indium, parmi lesquelles le silicium polycristallin est le meilleur matériau pour les cellules solaires.

Jusqu'à présent, les cellules solaires peuvent également être divisées en trois catégories : le silicium cristallin, les panneaux de silicium amorphe et les panneaux solaires multi-composés. Les panneaux solaires en silicium cristallin sont principalement divisés en cellules solaires en silicium polycristallin et en cellules solaires en silicium monocristallin. Les panneaux de silicium amorphe sont des cellules solaires à couches minces et des cellules solaires organiques. Les cellules solaires multi-composés font référence aux cellules solaires qui ne sont pas constituées de matériaux semi-conducteurs à un seul élément. À l'heure actuelle, il existe de nombreuses variétés de recherche dans divers pays, dont la plupart n'ont pas été industrialisés, notamment les suivantes : cellules solaires au sulfure de cadmium, cellules solaires à l'arséniure de gallium, cellules solaires au séléniure de cuivre et d'indium. À l'heure actuelle, le silicium cristallin est le matériau photovoltaïque le plus important, sa part de marché est supérieure à 90 % et il restera le matériau principal des cellules solaires pendant une longue période à l'avenir.