Tutte le tecnologie si basano sull’uso del silicio, l’elemento più diffuso sulla crosta terrestre (28%) dopo l’ossigeno. Le tecnologie più comuni sono 3:
• Silicio monocristallino, che utilizza silicio purissimo, con atomi perfettamente allineati che garantiscono la massima conducibilità;
• Silicio policristallino, con monocristalli di silicio aggregati con forme e orientamenti diversi;
• Silicio amorfo o a film sottile, che non ha struttura cristallina e i cui atomi vengono deposti chimicamente in ordine casuale senza alcun allineamento (struttura amorfa), utilizzando quantità di silicio molto basse.
Ogni tecnologia si differenzia per prestazioni, rendimento, costi e durata.
Le prestazioni dipendono da caratteristiche quali l’irraggiamento, la posizione, la temperatura di esercizio ecc. Il rendimento è la percentuale di energia trasformata rispetto a quella irraggiata sul modulo, e il passaggio è dal monocristallino all'amorfo in ordine decrescente ovvero, a parità di produzione di energia elettrica, un pannello fotovoltaico amorfo occuperà una superficie maggiore rispetto ad un equivalente cristallino. Esistono poi altre tecnologie più recenti (ad esempio l’eterogiunzione e il silicio microsferico) ma non ancora commercializzate al grande pubblico. In tutti i casi, il silicio viene poi fuso in lingotti di 10/15 cm di diametro e affettato in sezioni di 0,25-0,35 mm di spessore. Due strati di silicio a differente potenziale elettrico posti tra le due facce delle sezioni ricavate dai lingotti costituiscono la cellula fotovoltaica. Le celle fotovoltaiche collegate tra loro formano i moduli fotovoltaici che come abbiamo visto sono in grado di trasformare la luce solare in energia elettrica.