一、晶硅太阳能电池
晶硅太阳能电池包括单晶硅和多晶硅两种，硅是工业中较为常见的半导体材料之一，这种由硅原子排列形成的物质，是一种非常活泼的非金属元素晶体，该材料最重要的特性之一就是其导电率会因温度的升高而增加，如果在纯单晶硅中加入微量的硼元素，便可极大的提高其导电性并因此形成硅半导体。
单晶硅
多晶硅严格来说其实是单晶硅的一种形态，相比之下多晶硅不如单晶硅活泼，也几乎不会与其他材料产生反应，且多晶硅相比单晶硅存在更多的杂质，这些杂质极其影响其导电性，不过多晶硅在高温下其吸热性和吸光性都要优于单晶硅，二者都可作为制备太阳能电池的材料之一，且多晶硅还可用于人工智能，光电转换和自动控制领域。
二、非晶硅薄膜电池
非晶硅薄膜电池其实就是：除硅以外的化合物半导体材料制备的电池，这种电池具有成本低，能量周期短和高温性能良好的特点，不过相较于晶硅电池，该材料的光电转换率较差，这一点也是制约该材料发展的重要原因之一，当前主流的非晶硅薄膜材料包括砷化镓和碲化镉以及铜铟镓硒。
非晶硅薄膜材料之一碲化镉
其中砷化镓的晶体属于闪锌矿物质结构，这种材料的禁带宽度和带隙宽度都符合制备太阳能材料。
砷化镓的优势在于其具有较高的电子迁移率，但在太阳能电池中能量转换率的大小甚至高于材料本身的昂贵程度，不过该材料在地球上的储量十分稀少且制备成本要远超与晶硅体，无法满足量产化和商业化。
碲化镉同样如此，并且镉元素作为重金属，其毒性危险高于带来的效益，而且容易造成污染甚至破坏环境。
铜铟镓硒的吸光性要高于前两种，且不同于砷化镓的是，铜铟镓硒属于黄铜矿晶体结构，无论是稳定性还是安全系数都要优于砷化镓，但这种材料所需的元素皆为稀有元素，且制备成本也远超晶硅体，无法满足大规模的电池生产。
黄锡矿结构（左）和锌黄锡矿结构（右）
铜锌锡硫太阳能电池铜锌锡硫半导体属于带隙半导体材料之一，它的吸光系数优于市面上绝大多数半导体材料，且理论光电转换率接近三分之一，禁带宽度和带隙宽幅也十分契合制备太阳能电池，常见的铜锌锡硫半导体分为两种晶体结构，第一种是黄锡矿结构，第二种是锌黄锡矿结构，两种结构十分相似但又差异明显，其中锌黄锡矿因其较高的稳定性更受科研人员的关注。
