با توجه به بازه زمانی پیدایش سلولهای خورشیدی می توان تقسیم بندی زیر را برای آن ارائه داد:

1. سلول های خورشيدی مبتنی بر سيليکون کريستالی (c-Si)

2. سلول های خورشيدی مبتنی بر سيليکون لايه نازک غير کريستالی (آمورف a-Si)

3. سلول های خورشيدی لايه نازک GaAs

4. سلول های خورشيدی مبتنی بر مواد آلی

• سلول های خورشيدی حساس به رنگ (DSSC )

• سلول های خورشيدی پليمری

• سلول های خورشيدی مبتنی بر کريستال های مايع

5. سلول های خورشيدی مبتنی بر نقاط کوانتومی

1. سلول های خورشيدی مبتنی بر سيليکون کريستالی(c-Si)

رايج ترين ماده توده برای سلول خورشيدی، سيليکون کريستالی (c-Si) است. ماده توده سيليکون با توجه به نوع کريستال و اندازه کريستال به چندين بخش تقسيم می شود.
• سيليکون تک کريستالی (c-Si) 
• سيليکون پلی کريستالی (poly-Si) يا چند کريستالی (mc-Si)

2. سلول های خورشيدی مبتنی بر سيليکون لايه نازک غير کريستالی (آمورف a-Si)

 دو جزء اصلی آلياژ a-Si ، سيليکون و هيدروژن است. علاوه براين، مشخصه يک آلياژ a-Si داشتن ضريب جذب بالاست. تنها يک لايه نازک برای جذب نور نياز است و اين باعث کاهش هزينه مواد می شود. هزينه پايين يکی از مزايای سلول های خورشيدی برپايه سيليکون آمورف (a-Si) می باشد.

3. سلول های خورشيدی لايه نازک GaAs
سلول های خورشيدی ساخته شده بر پايه لايه نازک GaAs به عنوان نسل دوم سلول های خورشيدی نامگذاری می شوند. اولين لازمه موادی که بايد در يک قطعه مبدل انرژی فتوولتائيک خورشيدی به کار برود، تطبيق گاف انرژی با طيف خورشيدی و نيز داشتن قابليت تحرک بالا و طول عمر حامل های زياد می باشند. اين شرايط توسط بسياری از ترکيبات II-VI ، III-V و Si برآورده می شوند. در سال 1961، Shockley و Queisser با در نظر گرفتن يک سلول خورشيدی پيوندی به شکل يک جسم سياه با دمای 300 کلوين نشان دادند که بيشترين بازدهی يک سلول خورشيدی صرف نظر از نوع تکنولوژی بکار رفته در آن، 30% است که برای سلولی با گاف انرژی ماده برابر 1.39eV بدست می‌آيد. با توجه به اينکه انرژی شکاف گاليم آرسنايد برابر 1.424eV است می تواند ماده مناسبی برای طراحی سلول های خورشيدی باشد. 

4. سلول های خورشيدی مبتنی بر مواد آلی
سلولهای خورشيدی ساخته شده از مواد آلی در مقايسه با همتايان ديگر خود بازده بسيار کمتری دارند. اما به دليل هزينه ساخت پايين و همچنين قابليت هايی مانند انعطاف پذيری برای مصارف غيرصنعتی مناسب هستند. انواعی از سلول های خورشيدی مبتنی بر مواد آلی شامل موارد زیر هستند:

• سلول های خورشيدی حساس به رنگ (DSSC )

• سلول های خورشيدی پليمری