Al naar de kristalsoort onderscheidt men drie typen zonnecellen: mondkristallijn, polikristallijn en amorf. Voor de fabricage van monokristallijne siliciumcellen wordt zeer zuiver halfgeleidermateriaal gebruikt: uit een siliciumsmelt worden staven getrokken die uit één groot kristal (een monokristal) bestaan. Deze worden aansluitend in dunne schijven gezaagd. Deze productiewijze garandeert relatief hoge celrendementen, maar zegt nog niets over de efficiëntie van een paneel.
De vervaardiging van polykristallijne cellen is voordeliger. Daarbij wordt vloeibaar silicium in blokken gegoten, die daarna in schijven gezaagd worden. Bij de stolling van het materiaal vormen zich kristalstructuren van verschillende grootte, waarbij aan de grensvlakken defecten optreden. Door deze kristaldefecten is het rendement van de zonnecel lager. Echter, anders dan bij mondkristallijn materiaal kunnen van polikristallen rechthoekige zonnecellen gemaakt worden. Dit geeft een betere benutting van het paneeloppervlak en zo wordt het rendements-verlies vaak weer goedgemaakt.
Als op glas of een ander substraatmateriaal een fotovoltaïsch actieve laag wordt afgezet, spreken we van dunnelaagcellen. De laagdiktes bedragen minder dan 1 µm (dikte van een menselijke haar: 50-100 µm). Hierdoor zijn de productiekosten alleen al vanwege de geringere materiaalkosten lager. Toch liggen de rendementen van dunnelaagcellen nog ver onder die van de kristallijn celtypen. Er bestaat een veelheid van dunnelaagtechnologieën met verschillende eigenschappen. Hun belang zal in de toekomst groter worden; tot nu toe worden ze voornamelijk voor de kleinere toepassingen (horloges, zakrekenmachines) of als gevelelementen gebruikt.