Dựa trên công nghệ, các tấm pin mặt trời được chia thành hai nhóm lớn: tấm pin mặt trời tinh thể và lớp mỏng. Các tấm pha lê được chia thành đơn tinh thể và đa tinh thể. Trước đây, sự thật là các tấm đơn tinh thể có hiệu quả hơn các tấm đa tinh thể có cùng hiệu suất. Ngày nay, nhờ công nghệ phát triển, sự khác biệt này đã biến mất. Hiệu quả của họ là như nhau. Có thể nói rằng các tấm đa tinh thể hoạt động tốt hơn với bức xạ khuếch tán, trong khi đó, khi có ánh sáng mặt trời trực tiếp, pin mặt trời đơn tinh thể có công suất tốt hơn, nhưng đó là những sai lệch tối thiểu.
Nếu các tinh thể lớn hơn được hình thành trong quá trình phát triển tinh thể (thường là 6 thường được định hướng) và từ một khối tinh thể như vậy được cắt các tấm để tạo ra một pin mặt trời, thì các tế bào đó được gọi là các tế bào đa tinh thể hoặc đa tinh thể. Tế bào đa tinh thể, có thể nhận ra bởi màu sáng hoặc màu xanh đậm của nó, không phải là một màu đơn sắc và một số tế bào sáng hơn và một số tối hơn. Trong các tấm pin mặt trời đa tinh thể, các góc không được làm tròn. Sự khác biệt màu sắc tế bào là kết quả của quá trình sản xuất. Tế bào silicon đa tinh thể có hiệu quả kinh tế cao hơn so với đơn tinh thể. Việc sản xuất các tế bào này diễn ra theo cách mà silicon lỏng được đổ vào các khuôn được cắt vào các tấm. Sau khi cấu trúc tinh thể hóa rắn được hình thành và các lỗi được tạo ra ở biên giới, làm giảm hiệu quả xuống còn 10 - 14% và tuổi thọ dự kiến là từ 20 đến 25 năm.
Nếu toàn bộ thể tích tế bào chỉ bao gồm một tinh thể, thì một tế bào như vậy là tế bào silicon đơn tinh thể. Một pin mặt trời đơn tinh thể điển hình có màu đen sẫm, và các góc của pin mặt trời thường được làm tròn do kết quả của quá trình sản xuất và bản chất của silicon đơn tinh thể. Khi các tấm pin mặt trời trải qua sự bùng nổ đầu tiên trên thị trường, người ta tin rằng các tấm pin mặt trời đơn tinh thể tốt hơn các tấm pin mặt trời đa tinh thể. Có một số lý do cho niềm tin này. Trong lịch sử, các tấm pin mặt trời đơn tinh thể có hiệu quả cao hơn, và hiện diện và dễ tiếp cận hơn các tấm pin mặt trời đa tinh thể. Tuy nhiên, niềm tin phổ biến rằng các tấm pin mặt trời đơn tinh thể tốt hơn các tấm pin mặt trời đa tinh thể đơn giản là không đúng. Mỗi bảng điều khiển năng lượng mặt trời và nhà sản xuất bảng điều khiển năng lượng mặt trời nên được so sánh riêng lẻ, mà không khái quát. Silic đơn tinh thể thường được sản xuất bởi quy trình Czochralski hoặc công nghệ vùng nổi. Việc sản xuất silicon đơn tinh thể đắt hơn, nhưng hiệu quả tế bào cao hơn và dao động từ 13 đến 17%, và có thể nói là tế bào quang điện hiệu quả nhất trong sử dụng thương mại tốt và trong điều kiện ánh sáng tốt. Hạn chế lớn nhất là chất bán dẫn là băng thông bị cấm gián tiếp, dẫn đến nhu cầu về các lớp hoạt động lớn hơn để tối đa hóa việc sử dụng năng lượng bức xạ mặt trời. Tuổi thọ là 25 đến 30 năm và năng lượng đầu ra suy giảm qua các năm. Như vậy, sau 25 năm, nó sẽ chiếm khoảng 80% công suất.
Trong trường hợp tế bào đơn tinh thể, mỗi tế bào được làm từ một mảnh tinh thể silicon. Các que đơn tinh thể được chiết xuất từ silicon nóng chảy và cắt thành các tấm mỏng (veneer). Các tế bào đa tinh thể được hình thành từ silicon lỏng được đổ vào các khối sau đó được cắt thành các tấm. Trong quá trình hóa rắn vật liệu, các cấu trúc tinh thể có kích thước khác nhau được hình thành trong đó tại các đứt gãy ranh giới xuất hiện.
Tế bào đơn tinh thể có màu đen sẫm. Các tế bào đa tinh thể có màu sáng hoặc màu xanh đậm.
Hiệu suất chuyển đổi cho loại tế bào đơn tinh thể dao động từ 13 đến 17%, và nói chung có thể nói rằng trong sử dụng thương mại rộng rãi và trong ánh sáng tốt là tế bào quang điện hiệu quả nhất. Các tế bào đa tinh thể có hiệu quả thấp hơn một chút, dao động từ 10 đến 14%.
Tuổi thọ dự kiến của các tế bào đơn tinh thể thường là 25 đến 30 năm, trong khi đối với đa tinh thể là 20 và 25 năm. Tất nhiên, như đối với tất cả các tế bào quang điện, năng lượng đầu ra đang suy giảm qua nhiều năm.
Với các tế bào đơn tinh thể, quá trình sản xuất phức tạp và đòi hỏi nhiều năng lượng hơn so với các tế bào đa tinh thể, do đó mô đun đa tinh thể cũng rẻ hơn. Cho đến gần đây (2000), công nghệ sản xuất silicon đơn tinh thể đã bị chi phối bởi cái gọi là quy trình Czochralski hay công nghệ vùng nổi. Việc sản xuất silicon đơn tinh thể đắt hơn, nhưng hiệu quả tế bào cao hơn. Ngày nay, công nghệ này đang ngày càng mất dần với công nghệ silicon đa tinh thể (Mc-Si). Ưu điểm của silicon đa tinh thể là đầu tư vốn nhỏ hơn để sản xuất sóng (tấm vật liệu bán dẫn mỏng), sử dụng silicon cao hơn bằng cách sử dụng thể tích vuông cho bề mặt mô đun hoạt động mạnh hơn so với vòng tròn hoặc bán nguyệt dạng của một bước sóng đơn tinh thể. Công nghệ Mc-Si giúp dễ dàng tạo ra các vùng ô lớn 150 × 150 và 200 × 200 mm, giúp đơn giản hóa việc cài đặt chúng trong các mô-đun.
Bán tinh thể thường đắt hơn.