Pengembangan dari panel surya telah melalui tiga tahap. Tahap pertama didasarkan pada wafer silikon; tahap kedua adalah sel surya berdasarkan bahan film tipis; tahap ketiga masih dalam konsep dan percobaan penelitian sederhana. Pada tahap pertama, teknologi dan pengembangan panel curah silikon surya telah matang sejauh ini, tetapi kemurnian silikon monokristalin terlalu tinggi sehingga biaya produksinya terlalu tinggi. Orang tidak ragu untuk mengorbankan tingkat konversi sel untuk mengembangkan tahap kedua dari baterai energi surya film tipis. Dalam panel surya berdasarkan bahan film tipis, teknologi film tipis membutuhkan bahan yang jauh lebih sedikit daripada sel surya silikon kristal, dan mudah untuk mewujudkan produksi sel area besar, yang dapat secara efektif mengurangi biaya. Baterai film tipis terutama mencakup baterai film tipis silikon amorf, baterai film tipis polisilikon, telurida kadmium, dan baterai film tipis tembaga indium selenida, di antaranya silikon polikristalin adalah bahan terbaik untuk sel surya.

Sejauh ini, sel surya juga dapat dibagi menjadi tiga kategori: silikon kristal, panel silikon amorf, dan panel surya multi-senyawa. Panel surya silikon kristal terutama dibagi menjadi sel surya silikon polikristalin dan sel surya silikon monokristalin. Panel silikon amorf adalah sel surya film tipis dan sel surya organik. Sel surya multi-senyawa mengacu pada sel surya yang tidak terbuat dari bahan semikonduktor elemen tunggal. Saat ini banyak ragam penelitian di berbagai negara yang sebagian besar belum terindustrialisasi, terutama antara lain: sel surya kadmium sulfida, sel surya galium arsenida, sel surya tembaga indium selenida. Saat ini, bahan silikon kristal adalah bahan fotovoltaik terpenting, pangsa pasarnya lebih dari 90%, dan akan tetap menjadi bahan utama sel surya untuk jangka waktu yang lama di masa mendatang.