יעילות ההמרה הפוטו-וולטאית הגבוהה ביותר של-תאי סולרי סיליקון בודדים מגיעה ל-24%, הגבוהה ביותר מבין כל סוגי התאים הסולאריים. עם זאת, עלות הייצור הגבוהה של תאים סולריים סיליקון יחיד-מנעה שימוש נרחב ונרחב בהם. תאים סולריים סיליקון פוליגריסטליים זולים יותר מתאי סיליקון בודדים-במונחים של עלות הייצור, אך יעילות ההמרה הפוטו-וולטאית שלהם נמוכה משמעותית. בנוסף, חיי השירות שלהם גם קצרים יותר מזה של תאי סולרי סיליקון בודדים-גבישיים. לכן, במונחים של יחס-מחיר ביצועים, תאים סולריים סיליקון בודדים-גבישים טובים מעט יותר.
חוקרים גילו שחלק מהחומרים המוליכים למחצה מורכבים מתאימים להמרה פוטו-וולטאית סולרית-דקה. לדוגמה, CdS ו-CdTe; III- מוליכים למחצה מורכבים: GaAs ו-AlP InP; תאים סולאריים בסרט דק- המיוצרים עם מוליכים למחצה אלה מציגים יעילות המרה פוטו-וולטאית מעולה. חומרים מוליכים למחצה עם פערי פס שיפוע (הפרש האנרגיה בין פס ההולכה לפס הערכיות) יכולים להרחיב את ספקטרום בליעת השמש, ובכך לשפר את יעילות ההמרה הפוטו-וולטאית. זה מציג סיכויים נרחבים ליישום מעשי נרחב של תאים סולאריים בסרט דק.- בין חומרים מוליכים למחצה מרובי אלמנטים אלו, Cu(In,Ga)Se2 הוא בולם אור סולארי מצוין. בהתבסס על זה, ניתן לעצב תאים סולאריים בסרט דק עם יעילות המרה פוטו-אלקטרית גבוהה משמעותית מתאי סולרי סרט דק סיליקון-, ויעילות ההמרה הפוטואלקטרית שניתן להשיג היא 18%.
