Für den Hausgebrauch kommen monokristalline oder polykristalline Solarzellen in Frage. Erstere werden aus einem einheitlichen Siliziumkristall produziert und haben eine einheitliche Oberfläche. Photovoltaik-Module, die aus solch monokristallinen Solarzellen zusammengestellt sind, sind am leistungsfähigsten und etwas teurer.
Solche Zellen erreichen mittlerweile Wirkungsgrade von 16 bis 26 Prozent. Als anzustrebende Obergrenze gelten 29 Prozent. Sehr leistungsstarke Solarmodule können so schon 350 W erzeugen. Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades sind monokristalline Solarzellen besonders gut für kleinere Dächer geeignet.
Polykristalline Zellen setzen sich dagegen aus mehreren Kristallen zusammen. Sie haben einen niedrigeren Wirkungsgrad und sind damit auch günstiger in der Anschaffung. Sie lohnen sich eher für größere Dachflächen.
Neben diesen beiden Zelltypen gibt es zudem Dünnschichtzellen. Bei ihrer Herstellung werden Kristalle geschmolzen und in einer dünnen Schicht aufgetragen. Ihr Wirkungsgrad liegt nur bei etwa 8 Prozent, weshalb sie im privaten Bereich selten zur Anwendung kommen.
Die meisten Solarzellen bestehen aus Silizium (Si), ein Element dessen Leitfähigkeit temperaturabhängig ist. Zudem gilt Silizium als unerschöpflich, da es aus Quarzsand gewonnen wird, der fast überall vorkommt. Neu ist der Ansatz statt kristalliner Halbleiter organische Halbleiter zu verwenden. Die sogenannte organische Photovoltaik nutzt daher Kohlenwasserstoff-Verbindungen, also Kunststoffe, für ihre Solarpaneele. Man nennt sie deshalb auch Plastiksolarzellen. Hierbei verwendet man meist Polymere und vermeidet so Schwermetalle. Zudem ist die Herstellung weniger energie- und kostenintensiv und die Zellen sind insgesamt leichter, transparenter und flexibler.
Das Frauenhofer ISE treibt die Forschung zur organischen Photovoltaik aktiv voran. So haben Solarforscher es bspw. geschafft, organische Solarzellen auf dünne Folie aufzubringen, mit der man auch gerundete Flächen verkleiden kann. Der Wirkungsgrad liegt derzeit bei etwa 10 Prozent im Labor.