多晶硅、CdTe、CuInGaSe等半导体的、或三五族、二六族的元素链结的材料等。其设计上主要透过不同的制程和方法，测试对光的反应和吸收，做到能隙结合宽广，让短波长或长波长都可以全盘吸收的革命性突破，来降低材料的成本。太阳电池型式上可分作基板式与薄膜式，基板式在材料上又可分单晶式、或相溶后冷却而成的多晶式基板；薄膜式则可和建筑物有较佳的结合性，它具有曲度，有可挠、可折叠等特性，材料上较常用非晶硅。除前二者外，另有有机或奈米材料制作之太阳能电池，目前仍处研发阶段。就太阳能电池的发展时间而言，可区分