無論晶硅抑或薄膜電池，核心部分是利用半導體材料吸收光能以產生電流，兩者因為所用材料及特性不同，讓太陽能產品得以多元化發展。
晶硅是最常見的半導體，作為太陽能電池的基本材料，又可細分為單晶硅及多晶硅。儘管單晶硅電池的能源轉換效率較高，多晶硅電池的好處是製作相對簡單，成本也較低，所以多晶硅已成為晶硅電池的主流。
薄膜電池採用化合物半導體，現時最流行的有銅銦鎵硒（CIGS）及碲化鎘（CdTe），例如漢能薄膜發電（00566）使用的是銅銦鎵硒薄膜技術。至於碲化鎘技術的代表有First Solar。薄膜太陽能電池可使用玻璃、金屬或塑膠等作為基板，再在表面鍍上化合物半導體層，厚度可僅及晶硅電池板十分之一。
薄膜電池擁有輕薄、具透明能力及可屈曲優點，所以應用範圍更廣，除了用於光伏建築一體化（BIPV）項目，也應用在可攜式的太陽能充電裝置。
地面電站對電池的厚度重量、透明能力這些要求不高，因此使用成本低廉、能源轉換效率佳的晶硅電池往往更為划算。無論如何以商業生產而言，晶硅電池技術遠較薄膜電池成熟，至今仍是太陽能電池的主流。