Ideálom je kryštalický kremík solárny panel materiál. Monokryštalické kremíkové solárne články využívajú ako suroviny monokryštalické kremíkové tyče s čistotou 99,9999 %. V porovnaní so solárnymi článkami z polykryštalického kremíka a amorfného kremíka je ich účinnosť fotoelektrickej konverzie najvyššia. Súčasná najvyššia účinnosť konverzie v laboratóriu je 24,7 %. Vzhľadom na vysoké požiadavky na suroviny a výrobné procesy sú vysoké aj jeho náklady.

V porovnaní s monokryštalickými kremíkovými solárnymi článkami je proces prípravy polykryštalických kremíkových solárnych článkov jednoduchší a ekonomickejší. Účinnosť fotoelektrickej konverzie polykryštalických kremíkových solárnych článkov sa však výrazne zníži a jej účinnosť fotoelektrickej konverzie je približne 18% a jej životnosť je tiež kratšia ako životnosť monokryštalických kremíkových solárnych článkov.

Materiál CdTe veľmi dobre zodpovedá slnečnému spektru a má veľmi vysokú teoretickú účinnosť (28 %). Účinnosť získaná v laboratóriu dosiahla 17,8 %. Životný cyklus batérie je 20 rokov a jej výrobné náklady sú nízke, čo prispieva k výrobe vo veľkom meradle.

Relatívne sú však zásoby telúru na Zemi oveľa menšie ako kremík a kadmium ako prvok ťažkého kovu je vysoko toxický a nesprávna likvidácia môže znečistiť životné prostredie. Experimenty ukázali, že komponenty solárnych článkov z teluridu kadmia sú bezpečné, takže batérie z teluridu kadmia majú vysoký vývojový potenciál.

CIGS je meď-indium-gálium selenidová batéria, ktorá je zmiešaným kryštálovým polovodičom CulnSe2 a CuGaSe2. Napr. sa môže meniť s pomerom dvoch materiálov (od 1,04eV-1,70eV). Najvyššia účinnosť konverzie získaná v laboratóriu je 23,2 %. Batéria má dlhú životnosť a vyžaduje menej materiálu, vďaka čomu je vhodná pre sériovú výrobu. Jeho nevýhodou je, že potrebuje zaberať veľkú plochu a je náchylný na svetlom indukovaný útlm. V súčasnosti je potenciálnou batériou aj CIGS.