Energiatootmise efektiivsus: Monokristalse räni päikeseenergia suurim fotoelektriline muundamise efektiivsus ulatub 24%-ni, päikesepaneel, mis on igat tüüpi päikeseelementide kõrgeim fotoelektrilise muundamise efektiivsus. Päikesepaneelide monokristalsete ränist päikeseelementide tootmiskulud on aga nii suured, et neid ei ole laialdaselt ja laialdaselt kasutatud. Tootmiskulude poolest on päikesepaneelide polükristalsed ränist päikeseelemendid odavamad kui monokristalsed ränist päikeseelemendid, kuid polükristalsete ränist päikeseelementide fotoelektrilise muundamise efektiivsus on palju madalam. Lisaks on päikesepaneelide polükristalse räni päikeseelementide kasutusiga lühem kui monokristalse räni päikeseelementide kasutusiga. Seetõttu on päikesepaneel kulutooriuse poolest monokristalse räni päikeseelemendid veidi paremad.
Teadlased on leidnud, et mõned kombineeritud pooljuhtmaterjalid sobivad fotogalvaaniliste päikesekonversioonikilede jaoks. Näiteks CdS, CdTe;päikesepaneel III-V liitpooljuhid: GaAs, AIPInP jne.nendest pooljuhtidest valmistatud päikesepaneelide õhukese kile päikeseelemendid näitavad head fotoelektrilise muundamise efektiivsust. Mitmeelemendilised pooljuhtmaterjalid, millel on gradiendiriba lüngad, võivad laiendada päikeseenergia neeldumisspektrit, suurendades seeläbi fotoelektrilise muundamise efektiivsust. Paljud õhukese kile päikeseelementide praktilised rakendused on laiad väljavaated. Nende mitmeelemendiliste pooljuhtmaterjalide hulgas on päikesepaneel Cu(In, Ga)Se2 suurepärane päikesevalgust neelav materjal. Selle põhjal saab projekteerida päikesepaneelide õhukese kile päikeseelemente, mille fotoelektrilise muundamise efektiivsus on oluliselt suurem kui räni, päikesepaneel ja saavutatav fotoelektriline konversioonimäär on 18%.