1、单晶硅电池
单晶硅太阳电池是当前开发最快的一种太阳电池，它的结构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。目前单晶硅太阳电池的光电转换效率为15％左右，实验室成果也有20％以上的。晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流。虽然从技术上讲，晶体硅并不是最佳材料，但它易于获取，适用的技术与电子工业相同。
2、多晶硅电池
太阳电池使用的多晶硅材料，多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料。其光电转换效率在12％ 左右，但其材料制造简便，电耗低，总的生产成本较低，因此得到广泛应用。
3、薄膜光伏电池
薄膜光伏电池与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，成本低，重量轻，应用更为方便，它可以与房屋的屋面结合构成住户的电源。它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10％左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。
4、多元化合物太阳电池
多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池，大多数尚未工业化生产。主要有：碲化镉太阳能电池、 砷化镓太阳能电池、铜铟硒太阳能电池(新型多元
带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)。
5、硫化镉太阳电池
无法与多晶硅太阳电池竞争。光电效率达到9％，按硫化镉材料的理论计算，其光电转换效率可达16.4％。它在制造工艺上比较简单，设备问题容易解决。
6、砷化镓太阳电池
砷化镓是一种很理想的太阳电池材料，它与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高温，在250℃的条件下，光电转换性能仍很良好，其最高光电转换效率约30％，特别适合做高温聚光太阳电池。砷化镓材料的制备类似硅半导体材料的制备，由于镓比较稀缺，砷有毒，制造成本高，此种太阳电池的发展受到影响。
7、铜铟硒太阳电池
铜铟硒太阳电池以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料制成的太阳电池。材料消耗少，成本低，性能稳定，光电转换效率在10％以上。因此是一种可与非晶硅薄膜太阳电池相竞争的新型太阳电池。近来还发展用铜铟硒薄膜加在非晶硅薄膜之上，组成叠层太阳电池的可能，借此提高太阳电池的效率，并克服非晶硅光电效率的衰降。
8、聚光电池
聚光电池（Concentrator cells）用菲涅尔镜（FRESNEL）等聚光器将光聚焦到一个小区域，聚光倍数达到1 000倍。 在很小的区域覆上用Ⅲ~Ⅴ族化合物（多结坤化镓)半导成的材料。其效率可达到30％，实验室效率达40％。该系统有两个弊端：不能使
用分散的阳光，必须用将系统调整到与太阳精确相对。太阳能电池可大致分为三代，第一代为晶体硅电池，又可大致分为单晶硅与多晶硅两种，商业应用历史最悠久﹔第二代产品为薄膜太阳能电池，主要有硅薄膜太阳电池和CdTe、CIGS为代表的化合物薄膜太阳电池。硅薄膜太阳电池包括非晶硅(Amorphous)、纳米硅、微晶硅和多晶硅等﹔第三代即为砷化镓三五族太阳能电池，砷化镓(GaAs)被运用于太空作为发电用途已有很长的历史，主要因为砷化镓具有良好的耐热、耐辐射等特性，因此被广泛利用于太空发电。但由于价格过于高昂，在过去未被用于地面发电。如今三结砷化镓电池的量产光电转化效率已可高达39%左右，产量增大、技术成熟等因素也使砷化镓电池成本大幅降低。
注：主流聚光型太阳能系统(CPV)是使用光学组件如菲涅耳透镜(Fresnel lens)将阳光聚光至一个小点上，以期在极少的芯片面积上，达到高倍的聚光效果。
