單晶硅技術工藝成熟，實驗室轉換效率最高為25%，商業化轉換效率為15%至18%，但成本較高;多晶硅技術成本較低，但轉換效率不如單晶硅，實驗室轉換效率最高為21%，商業化轉換效率為13%至16%。

　　而且，晶體硅的生產是能源密集型，使光伏產業依賴于昂貴而稀缺的原材料硅，導致光伏太陽能產業同微電子產業競爭。

　　目前，全球只有12家工廠生產光伏級別的多晶硅，當微處理器和光伏市場都繁榮發達時，硅價就會飆升。比如，2004年，因為電子行業的需求相當旺盛，硅的成本大幅上漲。因此，科學家在繼續進行硅研究的同時，也開始著手尋找替代原材料的研究。

　　能效提升初露端倪

　　固態物理學表明，硅并非光電轉換的理想材料。外太空應用方面使用的技術都是最先進的，使用的也是最純凈的、高性能的硅，其光電轉換效能約為30%。但市場上絕大部分光伏組件的平均轉換效能為12%至18%，改進轉換效率是業內的頭等大事。

　　最近，能效轉換取得的進步依靠集中太陽光線，這同放大鏡集中光線來點火有異曲同工之處，它需要配備30厘米厚的透鏡的笨重裝置。研究人員使用革新的薄膜技術，可以在打破能效轉換記錄的同時，制造比以往更加輕便的太陽能電池。他們的目的是找出太陽能電池的理想結構，更好地降低成本、縮小尺寸、方便大批量生產。

　　2007年，美國特拉華大學領導的聯合研究機構進行了一個項目，旨在為新的高效的晶體硅太陽能電池研發技術基礎，經過21個月的刻苦攻關，該研究團隊獲得了42.8%的能效轉換記錄。他們獨特的太陽能電池結構將光學設計整合進入太陽能電池，研制出了一種很容易安裝在筆記本電腦上的便攜小設備，該研究團隊的目標是，到2010年突破50%的能效轉換記錄。

　　隨著多晶硅產能的不斷增長，目前供不應求的狀況會得到緩解，預計到2010年前后，太陽能面板的價格將降至目前的1/3，這將縮小和傳統能源價格方面的差距，從而進一步增強產業的競爭力。

　　新材料技術前景廣闊

　　最近，科學家除了在利用硅制造太陽能電池方面取得新突破之外，也在使用非硅物質，比如半導體和有機化學化合物替代硅方面取得了一定的突破。使用其他物質而不是硅能夠降低成本，因為其生產過程簡單而廉價，并且也不會同其他使用硅的工業“勢如水火”。然而，還需要對這些替代物質進行進一步的研究，看其能效是否優異于硅。這些研究正在快速發展中。

　　“薄膜光伏”無疑是備受追捧的技術之一，與硅基太陽能電池相比，薄膜太陽能電池用材少、成本低，盡管其轉換效率也相對較低，但其安裝方便的優勢可能可以開辟出另一片市場。