פאנלים סולאריים, כמכשירי מפתח להמרת אנרגיה סולארית לחשמל, מושפעים באופן משמעותי מבחירת החומר, המשפיעה ישירות על הביצועים, היעילות ותוחלת החיים שלהם. נכון לעכשיו, חומרי הפאנלים הסולאריים המרכזיים בשוק כוללים סיליקון חד-גבישי, סיליקון רב-גבישי וסיליקון אמורפי (פאנלים סולאריים-דקים).
פאנלים סולאריים מסיליקון מונו-גבישיים הם בדרך כלל יקרים יותר, ונעים בין 1.5 ל-3 יואן לוואט, בהתאם למותג, למפרטים ולהיצע וביקוש בשוק. הודות למבנה הגבישי המסודר שלו, לסיליקון החד-גבישי יש יעילות המרה פוטו-אלקטרית גבוהה, בדרך כלל בין 18% ל-22%, מה שהופך אותו למתאים לשימוש בתרחישים עם אור שמש בשפע ושטח מוגבל, כגון גגות מגורים ומבנים מסחריים.
פאנלים סולאריים מסיליקון פולי-גבישי הם סבירים יותר, בעלות של בין 1 ל-2 יואן לוואט. יעילות ההמרה הפוטואלקטרית שלהם נמוכה במקצת מסיליקון חד-גבישי, בדרך כלל בין 15% ל-18%, אבל לפאנלים סולאריים מסיליקון פוליבריסטליים יש צריכת אנרגיה נמוכה יותר ועלויות נמוכות יותר במהלך הייצור, מה שהופך אותם לשימוש נרחב בתחנות כוח פוטו-וולטאיות בקנה מידה גדול- ובחממות חקלאיות.
סיליקון אמורפי, הידוע גם בשם לוחות סולאריים מסוג-דק, משתנה במחיר בהתאם לטכנולוגיה המשמשת, אך בדרך כלל יש עלות נמוכה יותר, מה שהופך אותו למתאים ליישומים רגישים-עלויות עם דרישות יעילות פחות מחמירות. לוחות סולאריים מסוג-דק הם קלי משקל, דקים וגמישים, ומאפשרים יישום על משטחים מעוקלים ובצורה לא סדירה, כגון בניין-פוטו-וולטאים משולבים והתקנים ניידים.
מלבד שלושת החומרים המרכזיים שהוזכרו לעיל, כמה חומרי פאנל סולאריים חדשים נמצאים בפיתוח או ממוסחרים בהדרגה, כגון פאנלים סולאריים פרוסקיט ופאנלים סולאריים אורגניים. לחומרים החדשים הללו יש יתרונות פוטנציאליים ביעילות המרה פוטו-אלקטרית, עלות וידידותיות לסביבה, אך הם עדיין בשלבי מחקר ופיתוח או שלב יישום-בקנה מידה קטן ועדיין לא הגיעו לאימוץ נרחב.
בבחירת חומר פאנל סולארי, בנוסף למחיר וליעילות, יש לקחת בחשבון גם גורמים כמו ישימות, עמידות וידידותיות לסביבה. לדוגמה, בתרחישים עם אור שמש בשפע וחלל מוגבל, פאנלים סולאריים מסיליקון חד גבישי הם אידיאליים; בעוד שבתחנות כוח פוטו-וולטאיות-בקנה מידה גדול ובחממות חקלאיות, לוחות סולאריים מסיליקון רב-גבישי מציעים עלות יעילה יותר-; ולמשטחים מעוקלים ובצורה לא סדירה, פאנלים סולאריים-דקים יכולים להפגין יתרונות ייחודיים.
