A napelemek gyártása elsősorban félvezető anyagokon alapul. Működési elve az, hogy fotoelektromos anyagokat használnak a fényenergia elnyelésére és fotoelektromos konverziós reakciók létrehozására. A felhasznált különböző anyagok szerint a napelemek szilícium napelemekre, szervetlen sókra, például arzén Gallium III-V vegyületekre, kadmium-szulfidra, réz-indium-szelénre és egyéb többkomponensű anyagokra oszthatók, funkcionális anyagokból előállított nagyméretű napelemekre. polimer anyagok, nanokristályos napelemek stb.

Általában kristályos szilícium napelemek kiváló minőségű, 350-450 μm vastagságú szilícium lapkákon készülnek. Ezt a szilícium ostyát húzzák vagy öntik az anyagok megtakarítása érdekében. Jelenleg a polikristályos szilícium vékonyréteg-cellákat kémiai gőzfázisú leválasztási módszerekkel állítják elő, ideértve az alacsony nyomású kémiai gőzfázisú leválasztást (LPCVD) és a Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) eljárást. Ezenkívül a folyadékfázisú epitaxiás (LPPE) és a porlasztásos leválasztási módszerek is használhatók poliszilícium vékonyréteg-sejtek előállítására.

A polikristályos szilícium vékonyréteg-akkumulátor az újrakristályosítási folyamaton kívül szinte az összes monokristályos szilícium napelem előállításának technológiáját átveszi, így az így elkészített napelemek konverziós hatékonysága nyilvánvalóan javul. Öntött szilícium tuskóból fűrészelve.