Razvoj solarni paneli je prošao kroz tri faze. Prvi stupanj temelji se na silikonskim pločicama; druga faza su solarne ćelije na bazi tankoslojnih materijala; treća faza je još uvijek u konceptu i jednostavnim istraživačkim eksperimentima. U prvoj fazi, tehnologija i razvoj solarnih silicijskih masivnih panela do sada su sazreli, ali čistoća monokristalnog silicija je previsoka pa je trošak proizvodnje previsok. Ljudi se ne ustručavaju žrtvovati stopu pretvorbe ćelija kako bi razvili drugu fazu tankoslojne solarne baterije. U solarnim panelima koji se temelje na tankoslojnim materijalima, tehnologija tankog filma zahtijeva mnogo manje materijala od solarnih ćelija od kristalnog silicija, a lako je realizirati proizvodnju ćelija velike površine, što može učinkovito smanjiti troškove. Tankoslojne baterije uglavnom uključuju tankoslojne baterije od amorfnog silicija, tankoslojne baterije od polisilicija, kadmijev telurid i tankoslojne baterije od bakrenog indij selenida, među kojima je polikristalni silicij najbolji materijal za solarne ćelije.

Do sada se solarne ćelije također mogu podijeliti u tri kategorije: kristalni silicij, ploče od amorfnog silicija i solarne ploče od više spojeva. Solarni paneli od kristalnog silicija uglavnom se dijele na solarne ćelije od polikristalnog silicija i solarne ćelije od monokristalnog silicija. Paneli od amorfnog silicija su tankoslojne solarne ćelije i organske solarne ćelije. Solarne ćelije s više spojeva odnose se na solarne ćelije koje nisu izrađene od jednoelementnih poluvodičkih materijala. Trenutno postoje mnoge vrste istraživanja u raznim zemljama, od kojih većina nije industrijalizirana, uglavnom uključujući sljedeće: solarne ćelije od kadmij sulfida, solarne ćelije od galij arsenida, solarne ćelije od bakar indija selenida. Trenutno je materijal kristalnog silicija najvažniji fotonaponski materijal, njegov tržišni udio je veći od 90%, i još će dugo biti glavni materijal solarnih ćelija u budućnosti.