Hersteller stellen Solarzellen aus reinem Silizium her, das mit Phosphor behandelt wird, um überschüssige Elektronen und Bor zu produzieren; Dies erzeugt einen Elektronenmangel, wodurch ein Halbleiter entsteht. Die dabei hergestellten dünnen Siliziumscheiben sind glänzend und benötigen eine Antireflexbeschichtung aus Titandioxid.
Solarmodule bestehen aus Arrays von Solarzellen, die mit transparentem Silikonkautschuk oder Butyryl-Kunststoff vergossen sind. Hersteller betten einzelne Zellen in Ethylenvinylacetat ein. Monteure montieren die Zellenanordnung auf einer Polyesterfolienunterlage wie Mylar oder Tedlar und schützen sie mit einer Glas- oder leichten Kunststoffabdeckung. Ein mit Silikonzement mit der Baugruppe verbundener Stahlrahmen umgibt das Array. Zusätzliche elektronische Teile und Verkabelung bestehen größtenteils aus Kupfer.
Charles Fritts verwendete in den 1880er Jahren goldbeschichtetes Selen, um die erste Solarzelle herzustellen, die einen Wirkungsgrad von einem Prozent hatte. Die Bell-Wissenschaftler Gordon Pearson, Darryl Chapin und Cal Fuller stellten 1954 die erste Silizium-Solarzelle her, die einen Wirkungsgrad von vier Prozent hatte. Im Vergleich dazu haben heutige Siliziumsolarzellen einen Wirkungsgrad von etwa 15 Prozent.
Forscher versuchen, die Kosten von Solarzellen zu senken und deren Wirkungsgrad zu steigern. Eine Alternative besteht darin, anstelle von einkristallinem Silizium winziges, amorphes Silizium und polykristallines Silizium zu verwenden. Weitere Innovationen sind die Minimierung von Schatten und die Fokussierung des Sonnenlichts durch die Verwendung von Schichten aus verschiedenen Materialien wie Galliumarsenid und Silizium, die Licht mit unterschiedlichen Frequenzen absorbieren und so die Effizienz der Sonnenlichtübertragung zu den Zellen erhöhen.
