Найвища ефективність фотоелектричного перетворення моно-кристалічних кремнієвих сонячних елементів досягає 24%, що є найвищим показником серед усіх типів сонячних елементів. Однак висока вартість виробництва одно-кристалічних кремнієвих сонячних елементів завадила їх широкому поширенню. Полікристалічні кремнієві сонячні елементи дешевші за одно-кристалічні кремнієві сонячні елементи з точки зору вартості виробництва, але їх ефективність фотоелектричного перетворення значно нижча. Крім того, їхній термін служби також коротший, ніж у моно-кристалічних кремнієвих сонячних елементів. Таким чином, з точки зору співвідношення продуктивності-ціна, моно{10}}кристалічні кремнієві сонячні батареї трохи кращі.
Дослідники виявили, що деякі складні напівпровідникові матеріали придатні для тонкоплівкового сонячного фотоелектричного перетворення-. Наприклад, CdS і CdTe; III-V складні напівпровідники: GaAs і AlP InP; тонкоплівкові- сонячні елементи, виготовлені з цих напівпровідників, демонструють чудову ефективність фотоелектричного перетворення. Напівпровідникові матеріали з градієнтними забороненими зонами (різниця енергій між зоною провідності та валентною зоною) можуть розширити спектр сонячного поглинання, тим самим покращуючи ефективність фотоелектричного перетворення. Це відкриває широкі перспективи для широкого практичного застосування тонкоплівкових сонячних елементів. Серед цих багато-елементних напівпровідникових матеріалів Cu(In,Ga)Se2 є чудовим поглиначем сонячного світла. На його основі можна розробити тонкоплівкові сонячні батареї зі значно вищою ефективністю фотоелектричного перетворення, ніж кремнієві тонкоплівкові-сонячні елементи, а ефективність фотоелектричного перетворення становить 18%.
