Pentru a îmbunătăți eficiența panouri solare , este necesară creșterea tensiunii de circuit deschis Uoc, a curentului de scurtcircuit ISC și a factorului de umplere FF. Acești trei factori sunt adesea restricționați reciproc. Dacă unul dintre ele este mărit unilateral, îl poate reduce pe celălalt, astfel încât eficiența generală să nu fie îmbunătățită, ci să scadă. Prin urmare, trebuie luat în considerare atunci când se selectează materialele și se proiectează procesele și se depune eforturi pentru a maximiza produsul celor trei factori.

Tensiunea în circuit deschis UOC crește odată cu creșterea lățimii de bandă de energie Eg, dar pe de altă parte, densitatea curentului de scurtcircuit scade odată cu creșterea lățimii de bandă de energie Eg. Ca rezultat, se poate aștepta ca un vârf al eficienței celulelor solare să apară la o anumită ex. Cea mai mare eficiență este de așteptat să fie obținută prin utilizarea materialelor cu valori Eg între 1,2 și 1,6 eV pentru a face celule solare. Semiconductorii direct bandgap sunt preferați pentru bateriile cu film subțire, deoarece absorb fotonii din apropierea suprafeței.

Lungimea de difuzie a fotonilor crește ușor odată cu creșterea temperaturii, deci și curentul fotogenerat crește odată cu creșterea temperaturii, dar UOC scade brusc odată cu creșterea temperaturii. Factorul de umplere scade, astfel încât eficiența conversiei scade odată cu creșterea temperaturii. Odată cu creșterea iradierii, curentul de scurtcircuit crește liniar, iar puterea maximă crește continuu. Concentrarea luminii solare pe o celulă solară permite unei celule solare mici să genereze o cantitate mare de electricitate. Un alt factor care are un impact semnificativ asupra UOC este concentrația de dopaj a semiconductorilor. Cu cât concentrația de dopaj este mai mare, cu atât UOC este mai mare. Cu toate acestea, atunci când concentrația de impurități din siliciu este mai mare de 1018/cm3, se numește doping ridicat. Contracția benzii interzise cauzată de dopajul ridicat, impuritatea nu poate fi complet ionizată și durata de viață a purtătorilor minoritari este redusă, etc., sunt denumite în mod colectiv efect de dopaj ridicat și ar trebui, de asemenea, tratate evitat.