Najvišja fotonapetostna učinkovitost pretvorbe eno-kristalnih silicijevih sončnih celic dosega 24 %, kar je največ med vsemi vrstami sončnih celic. Vendar so visoki proizvodni stroški eno-kristalnih silicijevih sončnih celic preprečili njihovo široko in široko uporabo. Polikristalne silicijeve sončne celice so glede proizvodnih stroškov cenejše od eno-kristalnih silicijevih sončnih celic, vendar je njihova fotovoltaična učinkovitost pretvorbe bistveno nižja. Poleg tega je njihova življenjska doba krajša kot pri eno-kristalnih silicijevih sončnih celicah. Zato so eno-kristalne silicijeve sončne celice nekoliko boljše, kar zadeva razmerje med zmogljivostjo-ceno.
Raziskovalci so odkrili, da so nekateri sestavljeni polprevodniški materiali primerni za tanko{0}}plastno pretvorbo sončne fotovoltaike. Na primer CdS in CdTe; III-V sestavljeni polprevodniki: GaAs in AlP InP; tanko{3}}slojne sončne celice, narejene s temi polprevodniki, kažejo odlično fotovoltaično učinkovitost pretvorbe. Polprevodniški materiali z gradientnimi vrzelmi (energijska razlika med prevodnim in valenčnim pasom) lahko razširijo spekter sončne absorpcije in tako izboljšajo učinkovitost fotovoltaične pretvorbe. To predstavlja široke možnosti za široko praktično uporabo tanko{6}}slojnih sončnih celic. Med temi več-elementnimi polprevodniškimi materiali je Cu(In,Ga)Se2 odličen absorber sončne svetlobe. Na njegovi podlagi je mogoče oblikovati tanko{11}}slojne sončne celice z znatno višjo fotoelektrično učinkovitostjo pretvorbe kot silicijeve tanko{12}}slojne sončne celice, dosežena fotoelektrična učinkovitost pretvorbe pa je 18 %.
