פאנלים סולאריים מורכבים בעיקר מחומרים מוליכים למחצה, בדרך כלל באמצעות סיליקון חד גבישי, סיליקון רב גבישי או תאים סולריים-דקים. לפאנלים סולאריים סיליקון מונו-גבישיים יש יעילות המרה פוטו-אלקטרית גבוהה, אך גם עלות הייצור שלהם גבוהה יחסית. לפאנלים סולאריים מסיליקון רב גבישי יש עלויות ייצור נמוכות יותר, אך יעילות ההמרה הפוטואלקטרית שלהם נמוכה במעט מזו של סיליקון חד גבישי. פאנלים סולאריים בסרט דק - מאופיינים בעלות ייצור נמוכה ובגמישות, אך יעילות ההמרה הפוטואלקטרית שלהם נמוכה יחסית.
בנוסף לחומרים מוליכים למחצה, פאנלים סולאריים כוללים גם רכיבים כגון אלקטרודות, שכבות בידוד ושכבות אנקפסולציה. האלקטרודות אוספות ומנחות את האלקטרונים והחורים החופשיים שנוצרו; שכבת הבידוד מבודדת את האלקטרודות כדי למנוע קצרים; ושכבת המעטפת מגנה על הפאנל הסולארי מפני נזקי הסביבה.