Để nâng cao hiệu quả của Tấm năng lượng mặt trời , cần tăng điện áp hở mạch Uoc, dòng ngắn mạch ISC, hệ số lấp đầy FF. Ba yếu tố này thường kìm hãm lẫn nhau. Nếu một trong số chúng được tăng đơn phương, nó có thể làm giảm cái kia, do đó hiệu quả tổng thể không được cải thiện mà còn giảm đi. Do đó, cần phải cân nhắc khi lựa chọn vật liệu và quy trình thiết kế, đồng thời cố gắng tối đa hóa sản phẩm của ba yếu tố.

Điện áp hở mạch UOC tăng khi độ rộng dải năng lượng Eg tăng, nhưng mặt khác, mật độ dòng điện ngắn mạch giảm khi độ rộng dải năng lượng Eg tăng. Kết quả là, hiệu suất cực đại của pin mặt trời có thể xảy ra ở một Eg nhất định. Hiệu suất cao nhất dự kiến ​​đạt được khi sử dụng vật liệu có giá trị Eg trong khoảng 1,2 đến 1,6 eV để chế tạo pin mặt trời. Chất bán dẫn có khe hở trực tiếp thích hợp hơn cho pin màng mỏng vì chúng hấp thụ các photon gần bề mặt.

Chiều dài khuếch tán của photon tăng nhẹ khi nhiệt độ tăng, do đó dòng quang sinh ra cũng tăng khi nhiệt độ tăng, nhưng UOC giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. Hệ số lấp đầy giảm, do đó hiệu suất chuyển đổi giảm khi nhiệt độ tăng. Với sự gia tăng của bức xạ, dòng điện ngắn mạch tăng tuyến tính và công suất tối đa tăng liên tục. Tập trung ánh sáng mặt trời vào pin mặt trời cho phép một pin mặt trời nhỏ tạo ra một lượng điện lớn. Một yếu tố khác có tác động đáng kể đến UOC là nồng độ pha tạp chất bán dẫn. Nồng độ pha tạp càng cao thì UOC càng cao. Tuy nhiên, khi nồng độ tạp chất trong silicon cao hơn 1018/cm3, nó được gọi là pha tạp cao. Sự co lại khoảng cách vùng cấm do pha tạp cao, tạp chất không thể bị ion hóa hoàn toàn và tuổi thọ của các chất mang thiểu số bị giảm, v.v., được gọi chung là hiệu ứng pha tạp cao, và cũng nên tránh.