Ideální je krystalický křemík solární panel materiál. Monokrystalické křemíkové solární články používají jako suroviny monokrystalické křemíkové tyče s čistotou 99,9999 %. Ve srovnání se solárními články z polykrystalického křemíku a amorfního křemíku je jejich účinnost fotoelektrické přeměny nejvyšší. Současná nejvyšší účinnost konverze v laboratoři je 24,7 %. Vzhledem k vysokým požadavkům na suroviny a výrobní procesy je také vysoká cena.

Ve srovnání s monokrystalickými křemíkovými solárními články je proces přípravy polykrystalických křemíkových solárních článků jednodušší a ekonomičtější. Účinnost fotoelektrické přeměny polykrystalických křemíkových solárních článků se však hodně sníží a její účinnost fotoelektrické přeměny je asi 18% a její životnost je také kratší než u monokrystalických křemíkových solárních článků.

Materiál CdTe velmi dobře odpovídá slunečnímu spektru a má velmi vysokou teoretickou účinnost (28 %). Účinnost získaná v laboratoři dosáhla 17,8 %. Životnost baterie je 20 let a její výrobní náklady jsou nízké, což přispívá k výrobě ve velkém měřítku.

Ale relativně jsou zásoby teluru na zemi mnohem menší než křemíku a kadmium jako prvek těžkého kovu je vysoce toxický a nesprávná likvidace může znečistit životní prostředí. Experimenty ukázaly, že součásti solárních článků z teluridu kadmia jsou bezpečné, takže baterie z teluridu kadmia mají vysoký vývojový potenciál.

CIGS je měděná indium-gallium selenidová baterie, která je smíšeným krystalovým polovodičem CulnSe2 a CuGaSe2. Např. se může měnit s poměrem obou materiálů (od 1,04eV-1,70eV). Nejvyšší účinnost konverze získaná v laboratoři je 23,2 %. Baterie má dlouhou životnost a vyžaduje méně materiálu, díky čemuž je vhodná pro sériovou výrobu. Jeho nevýhodou je, že potřebuje zabírat velkou plochu a je náchylný na světelný útlum. V současné době je potenciální baterií i CIGS.