Za poboljšanje učinkovitosti solarni paneli , potrebno je povećati napon otvorenog kruga Uoc, struju kratkog spoja ISC i faktor punjenja FF. Ova tri čimbenika često su međusobno ograničena. Ako se jedan od njih jednostrano poveća, može smanjiti drugi, tako da se ukupna učinkovitost ne poboljšava, već smanjuje. Stoga se to mora uzeti u obzir pri odabiru materijala i projektiranju procesa, te nastojati maksimizirati proizvod ova tri faktora.

Napon otvorenog kruga UOC raste s porastom energetske propusnosti Eg, ali s druge strane, gustoća struje kratkog spoja opada s povećanjem energetske propusnosti Eg. Kao rezultat toga, može se očekivati ​​da će se vrhunac učinkovitosti solarnih ćelija dogoditi na određenom Eg. Očekuje se da će se najveća učinkovitost postići korištenjem materijala s Eg vrijednostima između 1,2 i 1,6 eV za izradu solarnih ćelija. Poluvodiči s izravnim pojasnim razmakom poželjniji su za tankoslojne baterije jer apsorbiraju fotone blizu površine.

Difuzijska duljina fotona neznatno se povećava s porastom temperature, tako da fotogenerirana struja također raste s porastom temperature, ali UOC naglo opada s porastom temperature. Faktor punjenja se smanjuje, pa učinkovitost pretvorbe opada s porastom temperature. S povećanjem iradijanse linearno raste struja kratkog spoja, a maksimalna snaga kontinuirano raste. Fokusiranje sunčeve svjetlosti na solarnu ćeliju omogućuje maloj solarnoj ćeliji generiranje velike količine električne energije. Drugi faktor koji ima značajan utjecaj na UOC je koncentracija dopinga poluvodiča. Što je veća koncentracija dopinga, to je veći UOC. Međutim, kada je koncentracija nečistoća u siliciju veća od 1018/cm3, to se naziva visokim dopiranjem. Smanjenje zabranjenog pojasa uzrokovano velikim dopiranjem, nečistoća se ne može u potpunosti ionizirati i životni vijek manjinskih nositelja je smanjen, itd., zajednički se nazivaju učinkom visokog dopinga i treba ga također izbjegavati.