Kristallines Silizium ist ein Ideal Sonnenkollektor Material. Monokristalline Silizium-Solarzellen verwenden als Rohstoff monokristalline Siliziumstäbe mit einer Reinheit von 99,9999 %. Im Vergleich zu Solarzellen aus polykristallinem Silizium und amorphem Silizium ist ihr photoelektrischer Umwandlungswirkungsgrad am höchsten. Der aktuell höchste Umwandlungswirkungsgrad im Labor liegt bei 24,7 %. Aufgrund der hohen Anforderungen an Rohstoffe und Herstellungsverfahren sind auch die Kosten hoch.

Im Vergleich zu monokristallinen Silizium-Solarzellen ist der Herstellungsprozess von polykristallinen Silizium-Solarzellen einfacher und wirtschaftlicher. Der photoelektrische Umwandlungswirkungsgrad polykristalliner Silizium-Solarzellen wird jedoch stark reduziert, und ihr photoelektrischer Umwandlungswirkungsgrad liegt bei etwa 18 %, und ihre Lebensdauer ist auch kürzer als die von monokristallinen Silizium-Solarzellen.

Das CdTe-Material passt sehr gut zum Sonnenspektrum und hat einen sehr hohen theoretischen Wirkungsgrad (28 %). Der im Labor ermittelte Wirkungsgrad liegt bei 17,8 %. Der Batterielebenszyklus beträgt 20 Jahre und die Produktionskosten sind niedrig, was einer Massenproduktion förderlich ist.

Relativ gesehen sind die Tellurreserven auf der Erde jedoch weitaus geringer als die von Silizium, und Cadmium ist als Schwermetallelement hochgiftig und eine unsachgemäße Entsorgung kann die Umwelt belasten. Experimente haben gezeigt, dass Cadmiumtellurid-Solarzellenkomponenten sicher sind, sodass Cadmiumtellurid-Batterien ein hohes Entwicklungspotenzial haben.

CIGS ist eine Kupfer-Indium-Gallium-Selenid-Batterie, bei der es sich um einen Mischkristall-Halbleiter aus CulnSe2 und CuGaSe2 handelt. Kann sich beispielsweise mit dem Verhältnis der beiden Materialien ändern (von 1,04 eV bis 1,70 eV). Der höchste im Labor ermittelte Umwandlungswirkungsgrad beträgt 23,2 %. Die Batterie hat eine lange Lebensdauer und benötigt weniger Material, sodass sie für die Massenproduktion geeignet ist. Sein Nachteil besteht darin, dass es eine große Fläche einnehmen muss und anfällig für lichtbedingte Dämpfung ist. Derzeit ist CIGS auch eine potenzielle Batterie.