Per migliorare l'efficienza di pannelli solari , è necessario aumentare la tensione a vuoto Uoc, la corrente di cortocircuito ISC e il fattore di riempimento FF. Questi tre fattori sono spesso limitati a vicenda. Se uno di essi viene aumentato unilateralmente, può ridurre l'altro, in modo che l'efficienza complessiva non venga migliorata ma diminuita. Pertanto, deve essere preso in considerazione quando si selezionano i materiali e si progettano i processi e si cerca di massimizzare il prodotto dei tre fattori.

La tensione a circuito aperto UOC aumenta all'aumentare dell'ampiezza di banda energetica Eg, ma d'altra parte la densità di corrente di corto circuito diminuisce all'aumentare dell'ampiezza di banda energetica Eg. Di conseguenza, ci si può aspettare che si verifichi un picco di efficienza della cella solare a un certo Eg. La massima efficienza dovrebbe essere raggiunta utilizzando materiali con valori Eg compresi tra 1,2 e 1,6 eV per realizzare celle solari. I semiconduttori a banda proibita diretta sono preferibili per le batterie a film sottile perché assorbono i fotoni vicino alla superficie.

La lunghezza di diffusione dei fotoni aumenta leggermente con l'aumento della temperatura, quindi anche la corrente fotogenerata aumenta con l'aumento della temperatura, ma l'UOC diminuisce bruscamente con l'aumento della temperatura. Il fattore di riempimento diminuisce, quindi l'efficienza di conversione diminuisce con l'aumentare della temperatura. Con l'aumentare dell'irraggiamento, la corrente di cortocircuito aumenta linearmente e la potenza massima aumenta continuamente. Concentrare la luce solare su una cella solare consente a una piccola cella solare di generare una grande quantità di elettricità. Un altro fattore che ha un impatto significativo sull'UOC è la concentrazione di drogaggio dei semiconduttori. Maggiore è la concentrazione di doping, maggiore è l'UOC. Tuttavia, quando la concentrazione di impurità nel silicio è superiore a 1018/cm3, si parla di drogaggio elevato. Il restringimento del band gap causato dall'elevato doping, l'impurità non può essere completamente ionizzata e la durata dei portatori di minoranza è ridotta, ecc., Sono collettivamente chiamati effetto doping elevato e dovrebbero anche essere trattati per evitare.