Panele słoneczne składają się głównie z materiałów półprzewodnikowych, zwykle wykorzystujących krzem monokrystaliczny, krzem polikrystaliczny lub cienkowarstwowe-ogniwa słoneczne. Monokrystaliczne panele słoneczne z krzemu charakteryzują się wysoką wydajnością konwersji fotoelektrycznej, ale koszt ich produkcji jest również stosunkowo wysoki. Panele słoneczne z krzemu polikrystalicznego mają niższe koszty produkcji, ale ich wydajność konwersji fotoelektrycznej jest nieco niższa niż w przypadku krzemu monokrystalicznego. Cienkowarstwowe panele słoneczne- charakteryzują się niskimi kosztami produkcji i elastycznością, ale ich wydajność konwersji fotoelektrycznej jest stosunkowo niska.
Oprócz materiałów półprzewodnikowych panele słoneczne zawierają również komponenty, takie jak elektrody, warstwy izolacyjne i warstwy kapsułkujące. Elektrody zbierają i kierują wygenerowane wolne elektrony i dziury; warstwa izolacyjna izoluje elektrody, aby zapobiec zwarciom; a warstwa hermetyzująca chroni panel słoneczny przed szkodami środowiskowymi.