非晶矽電池的最大特點是薄，不同於單晶矽或多晶矽電池需要以昂貴的矽片為底板，而是在玻璃或不鏽鋼等材料的表麵鍍上一層薄薄的矽膜，其厚度僅是單晶矽片的1/300。這樣，可以大量節省矽材料，加之可以像生產膠卷那樣實現連續化生產，能耗也低，成本自然會大大降低。由於電池本身是薄膜型的，太陽的光可以穿透，所以還可做成疊層式的電池，以提高電池的電壓。通常情況下，單晶矽電池每個單體隻有0.5伏左右的電壓，必須幾個單體串聯起來，才能獲得一定的電壓。而非晶矽電池一個就能做到幾伏電壓，使用比較方便。
非晶矽電池備受人們青睞的原因，除了成本低廉和能夠大規模生產外，它還可以根據實際需要做成十分複雜的產品。例如，大型辦公樓的外表裝有幾千平方米的玻璃，這些玻璃上麵如果覆蓋一層非晶矽，將照射過來的陽光轉化成電，就能滿足大樓對電能的需求。有關人士樂觀估計，到21世紀中葉，全世界所需電力的相當一部分要由非晶矽電池提供。
但是，非晶矽電池有一個非常明顯的弱點，即光電轉換效率較低。迄今為止，國際上非晶矽電池的最高光電轉換效率是10.1%，我國實驗室製備的最高光電轉換效率為8.5%。據美國、日本的報道，目前非晶矽電池第一年的衰降率還比較高，一般為總效率的15%。如果開始時的光電轉換效率為10%，一年後則剩8.5%，有的第二年還要下降，這是影響大量使用非晶矽電池的關鍵問題。
多元化合物電池是指不用單一元素半導體製成的太陽能電池，以區別於各種矽電池。目前，國內外研製的多元化合物電池品種繁多，較有代表性的有硫化鎘電池、砷化镓電池等。
硫化鎘電池:用硫化鎘材料製成的太陽能電池種類也很多，其中尤以薄膜硫化鎘電池引人注目。這種薄膜電池輕薄如紙，僅厚50~100微米，製作工藝簡單，可連續化生產，成本低廉。硫化鎘電池的製備主要有兩種方法:一種是真空鍍膜法，另一種是燒結法。但硫化鎘電池同非晶矽薄膜電池一樣，也存在衰降和封裝技術問題，長期未能商品化生產。我國研製的薄膜硫化鎘電池的光電轉換效率達7%，燒結硫化鎘電池達9.5%。現在，重要的問題仍然是突破封裝難關，防止電池衰降，為此必須找到一種透氣率小、耐老化、膨脹係數小、成本低的封裝材料。
砷化镓電池:砷化镓是一種很適合製備太陽能電池的材料，它與太陽光譜的匹配較理想。世界上製成的砷化镓-矽複合太陽能電池，最高光電轉換效率已達30%。特別是這種材料製成的太陽能電池能耐高溫，在250℃的條件下光電轉換性能良好，因此適合做高倍聚光太陽能電池，往往可聚光數百倍。現階段砷化镓電池製作成本較高，主要是材料製備困難，無論是晶體生長法、直接控製法、氣相生長法還是液相外延法，均是高成本製備。因此，目前進行商業化生產砷化镓電池還比較困難。
總體上講，雖然太陽能電池的效率較低，成本高，但它與其他能源相比，具有可靠性能好、使用壽命長、沒有轉動部件、使用維護方便等優點，因此太陽能電池特別適合作為宇宙飛船、人造衛星等航天器的電源，從其問世不久，就開始在航天領域大顯身手;在軍事領域，太陽能電池已用作部隊通信設備的電源;在工農業生產中，太陽能電池已廣泛地應用於航標燈、無人氣象站、地震觀測站、微波中繼站、森林火災監測、機場跑道顯示燈等各個方麵;在交通領域，太陽能汽車、太陽能遊艇、太陽能飛機等都已研製成功……這些標誌著太陽能電池的開發應用正日益走向產業化。