世界上第一块半导体太阳能电池是由美国贝尔实验室于1954年研制成功的。第一代太阳能电池的主要材料为硅晶片，主要分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池等。

第二代太阳能电池在第一代太阳能电池的研制基础上，引进了薄膜技术。薄膜电池主要由衬底、衬底上厚度仅约1μm的光电材料薄膜以及电极等部分构成。其中光电薄膜部分主要以多晶硅、非晶硅和碲化镉等材料构成居多。由于其节约材料，适合大规模制造而大大降低的太阳能电池的成本。

目前多晶硅薄膜的生长方法主要有液相外延生长法、低压化学气相沉积法、快热化学气相沉积法、催化化学气相沉积法、等离子增强化学气相沉积法、超高真空化学气相沉积、固相晶化法和区熔再结晶法等。多晶硅薄膜的生长方法也同样延伸到薄膜太阳能电池材料的制备当中，成为太阳能电池发展的又一个新方向。

基于对太阳能电池能量损失机理以及对第一、第二代太阳能电池缺点的综合分析，科研人员提出了第三代太阳能电池的概念。第三代太阳能电池主要包括前后重叠电池、能带电池、热太阳能电池、热载流子电池、量子点太阳能电池，以及钙钛矿多晶和单晶太阳能电池等等。

随着科技的发展，太阳能电池的研究也必将逐步深入，也许在“未来世界”中，太阳能将代替传统能源，被人类广泛的应用。