Scienziati, ordinariamente, si sforzano migliorare l'efficienza dei sistemi fotovoltaici. Nel 1950, i primi esemplari avevano 4 per cento di efficienza, che presto migliorato al 10 per cento e, quindi, il 15 per cento. Dopo 60 anni di ricerca, tuttavia, efficienza i migliori sistemi media è solo 15-20 per cento.
Silicio
Impianti fotovoltaici, comunemente chiamato celle solari, utilizzano silicio per convertire la luce direttamente in elettricità. Anche se l'efficienza è superiore a quella di altri materiali, rimane un collo di bottiglia di efficienza per applicazioni di energia solare. Mentre alcune piccole celle fotovoltaiche gestire 35 per cento di efficienza, più gestito da 6 a 20 per cento.
Ottica
Per mantenere il silicio pulito e protetto, produttori di celle solari cappotto con vetro trasparente. Questi scienziati selezionare il vetro per buona trasmissione della luce, riducendo al minimo la riflessione e assorbimento, che sia ridurre l'efficienza della cella.
Elettronica
Impianti fotovoltaici più grandi comprendono componenti elettronici per regolare tensione e carica batterie. Queste parti hanno efficienze di 75-90 per cento, in modo da avere solo un piccolo impatto sull'efficienza complessiva del sistema fotovoltaico.