在太陽能利用上，單晶矽和多晶矽也發揮著巨大的作用。雖然從目前來講，要使太陽能發電具有較大的市場，被廣大的消費者接受，就必須提高太陽電池的光電轉換效率，降低生產成本。從目前國際太陽電池的發展過程可以看出其發展趨勢為單晶矽、多晶矽、帶狀矽、薄膜材料（包括微晶矽基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。
從工業化發展來看，重心由單晶向多晶矽和薄膜方向發展，主要原因為；
[1]可供應太陽電池的頭尾料愈來愈少；
[2] 對太陽電池來講，方形基片更合算，通過澆鑄法和直接凝固法所獲得的多晶矽可直接獲得方形材料；
[3]多晶矽的生產工藝不斷取得進展，全自動澆鑄爐每生產周期（50小時）可生產200公斤以上的矽錠，晶粒的尺寸達到釐米級；
[4]由於近十年單晶矽工藝的研究與發展很快，其中工藝也被應用於多晶矽電池的生產，例如選擇腐蝕發射結、背表面場、腐蝕絨面、表面和體鈍化、細金屬柵電極，採用絲網印刷技術可使柵電極的寬度降低到50微米，高度達到15微米以上，快速熱退火技術用於多晶矽的生產可大大縮短工藝時間，單片熱工序時間可在一分鐘之內完成，採用該工藝在100平方釐米的多晶矽片上作出的電池轉換效率超過14％。據報導，目前在50～60微米多晶矽襯底上製作的電池效率超過16％。利用機械刻槽、絲網印刷技術在100平方釐米多晶上效率超過17％，無機械刻槽在同樣面積上效率達到16％，採用埋柵結構，機械刻槽在130平方釐米的多晶上電池效率達到15.8％。
（1）單晶矽太陽能電池
目前單晶矽太陽能電池的光電轉換效率為15%左右，最高的達到24％，這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉換效率最高的，但製作成本很大，以致於它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由於單晶矽一般採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，最高可達25年。
（2）多晶矽太陽能電池
多晶矽太陽電池的製作工藝與單晶矽太陽電池差不多，但是多晶矽太陽能電池的光電轉換效率則要降低不少，其光電轉換效率約12％左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶矽太陽能電池)。 從製作成本上來講，比單晶矽太陽能電池要便宜一些，材料製造簡便，節約電耗，總的生產成本較低，因此得到大量發展。此外，多晶矽太陽能電池的使用壽命也要比單晶矽太陽能電池短。從性能價格比來講，單晶矽太陽能電池還略好。
（3）非晶矽太陽能電池
非晶矽太陽電池是1976年出現的新型薄膜式太陽電池，它與單晶矽和多晶矽太陽電池的製作方法完全不同，工藝過程大大簡化，矽材料消耗很少，電耗更低，它的主要優點是在弱光條件也能發電。但非晶矽太陽電池存在的主要問題是光電轉換效率偏低，目前國際先進水平為10％左右，且不夠穩定，隨著時間的延長，其轉換效率衰減。
（4）多元化合物太陽電池
多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導體材料製成的太陽電池。現在各國研究的品種繁多，大多數尚未工業化生產，主要有以下幾種：
a) 硫化鎘太陽能電池
b) 砷化鎵太陽能電池
c) 銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽能電池)
Cu(In, Ga)Se2是一種性能優良太陽光吸收材料，具有梯度能帶間隙（導帶與價帶之間的能級差）多元的半導體材料，可以擴大太陽能吸收光譜範圍，進而提高光電轉化效率。以它為基礎可以設計出光電轉換效率比矽薄膜太陽能電池明顯提高的薄膜太陽能電池。可以達到的光電轉化率為18％，而且，此類薄膜太陽能電池到目前為止，未發現有光輻射引致性能衰退效應（SWE），其光電轉化效率比目前商用的薄膜太陽能電池板提高約50~75%，在薄膜太陽能電池中屬於世界的最高水平的光電轉化效率。
(編輯:xiaoyao)