Việc sản xuất pin mặt trời chủ yếu dựa trên vật liệu bán dẫn. Nguyên tắc làm việc của nó là sử dụng vật liệu quang điện để hấp thụ năng lượng ánh sáng và tạo ra các phản ứng chuyển đổi quang điện. Theo các vật liệu khác nhau được sử dụng, pin mặt trời có thể được chia thành 1. Pin mặt trời silicon: 2. Pin mặt trời vô cơ Pin làm từ muối như hợp chất gallium arsenide II-V, cadmium sulfide, selen thép đồng và các loại đa thành phần khác hợp chất: 3. Pin mặt trời lớn được chế tạo từ vật liệu polyme chức năng: 4. Pin mặt trời tinh thể nano, v.v.

Bất kể loại vật liệu nào được sử dụng để chế tạo pin, các yêu cầu chung đối với vật liệu pin mặt trời là: 1) Dải cấm của vật liệu bán dẫn không được quá rộng; 2) Cần có hiệu suất chuyển đổi quang điện cao; 3) Bản thân vật liệu không gây ô nhiễm môi trường; 4) Vật liệu thuận tiện cho sản xuất công nghiệp và hiệu suất vật liệu ổn định.

Dựa trên những cân nhắc ở trên, silicon là vật liệu pin mặt trời lý tưởng nhất, đây cũng là lý do chính khiến pin mặt trời bị chi phối bởi vật liệu silicon. Nhưng với sự phát triển không ngừng của các vật liệu mới và sự phát triển của các công nghệ liên quan. Pin mặt trời dựa trên các vật liệu khác cũng ngày càng cho thấy triển vọng hấp dẫn.

Hiệu suất chuyển đổi của tấm pin mặt trời đơn tinh thể chắc chắn là cao nhất, và nó vẫn chiếm vị trí thống trị trong các ứng dụng quy mô lớn và sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của giá vật liệu silicon đơn tinh thể và quy trình pin cồng kềnh tương ứng, giá thành của silicon đơn tinh thể vẫn còn cao và rất khó giảm giá thành của nó. Để tiết kiệm vật liệu chất lượng cao. Tìm kiếm các giải pháp thay thế cho tế bào silicon đơn tinh thể, pin mặt trời màng mỏng hiện đang được phát triển, trong đó pin mặt trời màng mỏng silicon đa tinh thể và pin mặt trời màng mỏng silicon vô định hình là những đại diện điển hình.