Untuk meningkatkan efisiensi dari panel surya , tegangan rangkaian terbuka Uoc, arus hubung singkat ISC, dan faktor pengisian FF perlu dinaikkan. Ketiga faktor ini seringkali saling membatasi. Jika salah satunya dinaikkan secara sepihak, hal itu dapat mengurangi yang lain, sehingga efisiensi secara keseluruhan tidak meningkat tetapi menurun. Oleh karena itu, harus dipertimbangkan ketika memilih bahan dan merancang proses, dan berusaha untuk memaksimalkan produk dari ketiga faktor tersebut.

UOC tegangan rangkaian terbuka meningkat dengan meningkatnya bandwidth energi Eg, tetapi di sisi lain kerapatan arus hubung singkat menurun dengan meningkatnya bandwidth energi Eg. Akibatnya, puncak efisiensi sel surya dapat diharapkan terjadi pada Eg tertentu. Efisiensi tertinggi diharapkan dapat dicapai dengan menggunakan bahan dengan nilai Eg antara 1,2 dan 1,6 eV untuk membuat sel surya. Semikonduktor celah pita langsung lebih disukai untuk baterai film tipis karena mereka menyerap foton di dekat permukaan.

Panjang difusi foton meningkat sedikit dengan kenaikan suhu, sehingga arus fotogenerasi juga meningkat dengan kenaikan suhu, tetapi UOC menurun tajam dengan kenaikan suhu. Faktor pengisian menurun, sehingga efisiensi konversi menurun dengan meningkatnya suhu. Dengan meningkatnya radiasi, arus hubung singkat meningkat secara linier, dan daya maksimum meningkat secara terus menerus. Memfokuskan sinar matahari pada sel surya memungkinkan sel surya kecil menghasilkan listrik dalam jumlah besar. Faktor lain yang berdampak signifikan pada UOC adalah konsentrasi doping semikonduktor. Semakin tinggi konsentrasi doping, semakin tinggi UOC. Namun, ketika konsentrasi pengotor dalam silikon lebih tinggi dari 1018/cm3, disebut doping tinggi. Penyusutan celah pita yang disebabkan oleh doping tinggi, pengotor tidak dapat sepenuhnya terionisasi dan umur pembawa minoritas berkurang, dll., Secara kolektif disebut efek doping tinggi, dan juga harus dihindari.