Hücre verimliliği, hücre yapısı ve kullanılan, genellikle P-tipi veya N-tipi silikon olan, substrat tipi ile belirlenir. Hücre verimliliği, bir PV hücresinin optimum çalışma voltajı ve akımında maksimum dönüşüm verimliliği olan doldurma faktörü (FF) olarak bilinen değerle hesaplanır. Hücre tasarımı, panel verimliliğinde önemli bir rol oynar. Temel özellikler arasında silikon tipi, bara konfigürasyonu, bağlantı ve pasivasyon tipi (PERC) bulunur. Yüksek maliyetli IBC hücreleri kullanılarak inşa edilen paneller, yüksek saflıkta N-tipi silikon substrat ve bara gölgelemesinden hiçbir kayıp olmaması nedeniyle şu anda en verimli (%20-22) panellerdir. Bununla birlikte, en yeni monokristal PERC hücreleri, N-Tipi TOPcon ve gelişmiş heteroeklem (HJT) hücreleri kullanılarak geliştirilen paneller, %22'nin çok üzerinde verimlilik seviyelerine ulaşmıştır. Ultra yüksek verimli Tandem Perovskite hücreleri hala geliştirme aşamasındadır, ancak önümüzdeki birkaç yıl içinde ticari olarak uygulanabilir hale gelmeleri beklenmektedir.