Các tấm pin mặt trời chủ yếu bao gồm vật liệu bán dẫn, thường sử dụng silicon đơn tinh thể, silicon đa tinh thể hoặc pin mặt trời màng mỏng. Các tấm pin mặt trời silicon đơn tinh thể có hiệu suất chuyển đổi quang điện cao, nhưng chi phí sản xuất của chúng cũng tương đối cao. Các tấm pin mặt trời silicon đa tinh thể có chi phí sản xuất thấp hơn, nhưng hiệu suất chuyển đổi quang điện của chúng thấp hơn một chút so với silicon đơn tinh thể. Các tấm pin mặt trời màng mỏng-có đặc điểm là chi phí sản xuất thấp và tính linh hoạt, nhưng hiệu suất chuyển đổi quang điện của chúng tương đối thấp.
Ngoài vật liệu bán dẫn, tấm pin mặt trời còn bao gồm các thành phần như điện cực, lớp cách điện, lớp bọc. Các điện cực thu thập và dẫn hướng các electron và lỗ trống tự do được tạo ra; lớp cách điện cách ly các điện cực để chống đoản mạch; và lớp đóng gói bảo vệ tấm pin mặt trời khỏi tác hại của môi trường.