תאים סולאריים מחולקים לשלוש הקטגוריות הבאות

(1) הדור הראשון של תאים סולאריים: כולל בעיקר תאים סולריים סיליקון חד גבישי, תאים סולריים סיליקון פוליסיליקון ותאים סולאריים מרוכבים שלהם עם סיליקון אמורפי.הדור הראשון של תאים סולאריים נמצא בשימוש נרחב בחיי היומיום האנושיים בגלל התפתחות תהליך ההכנה שלהם ויעילות המרה גבוהה, תופסים את רוב נתח השוק הפוטו-וולטאי.יחד עם זאת, החיים של מודולי תאים סולאריים מבוססי סיליקון יכולים להבטיח שיעילותם עדיין יכולה להישמר ב-80% מהיעילות המקורית לאחר 25 שנה, כך שעד כה תאים סולאריים מסיליקון גבישי הם המוצרים המרכזיים בשוק הפוטו-וולטאיים.

(2) הדור השני של תאים סולאריים: מיוצג בעיקר על ידי סלניום אינדיום נחושת (CIGS), קדמיום אנטימוניד (CdTe) וחומרי גליום ארסניד (GaAs).בהשוואה לדור הראשון, העלות של הדור השני של תאים סולאריים נמוכה משמעותית בגלל שכבות הספיגה הדקות שלהם, הנחשבות לחומר מבטיח לייצור חשמל פוטו-וולטאי בתקופה שבה הסיליקון הגבישי יקר.

(3) הדור השלישי של תאים סולאריים: כולל בעיקר תאים סולריים פרוסקיט, תאים סולאריים בעלי רגישות צבע, תאים סולאריים קוונטיים ועוד. בשל יעילותם הגבוהה והמתקדמת, סוללות אלו הפכו למוקד המחקר בתחום זה.ביניהם, יעילות ההמרה הגבוהה ביותר של תאים סולאריים פרוסקיט הגיעה ל-25.2%.

באופן כללי, תאים סולריים מסיליקון גבישי הם עדיין המוצרים המיינסטרים הנפוצים ביותר עם הערך המסחרי הגבוה ביותר בשוק הפוטו-וולטאי הנוכחי.ביניהם, לתאי סיליקון פוליבריסטליים יש יתרונות מחיר ברורים ויתרונות שוק, אך יעילות ההמרה הפוטואלקטרית שלהם ירודה.לתאי סיליקון חד-גבישיים יש עלות גבוהה יותר, אך היעילות שלהם טובה משמעותית מתאי סיליקון רב-גבישיים.עם זאת, עם הדור החדש של חדשנות טכנולוגית, העלות של פרוסות סיליקון חד-גבישיות הולכת ופוחתת, והביקוש הנוכחי בשוק למוצרים פוטו-וולטאיים מתקדמים עם יעילות המרה גבוהה רק עולה.לכן, המחקר והשיפור של תאי סיליקון חד-גבישיים הפכו לכיוון חשוב בתחום המחקר הפוטו-וולטאי.