의 효율성을 향상시키기 위해 태양 전지 패널 , 개방 전압 Uoc, 단락 전류 ISC 및 필 팩터 FF를 증가시킬 필요가 있다. 이 세 가지 요소는 종종 상호 제한됩니다. 어느 한쪽이 일방적으로 높아지면 다른 한쪽이 줄어들 수 있어 전체적인 효율이 높아지는 것이 아니라 낮아진다. 따라서 소재 선정 및 설계 과정에서 이를 고려하여 3가지 요소의 결과물을 극대화하도록 노력해야 한다.

개방전압(UOC)은 에너지 대역폭(Eg)이 증가함에 따라 증가하지만, 단락전류밀도는 에너지 대역폭(Eg)이 증가함에 따라 감소한다. 그 결과 특정 Eg에서 태양전지 효율의 피크가 발생할 것으로 예상할 수 있다. Eg 값이 1.2~1.6eV인 물질을 태양전지로 만들면 최고 효율을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 직접 밴드갭 반도체는 표면 근처에서 광자를 흡수하기 때문에 박막 배터리에 적합합니다.

광자의 확산 길이는 온도 증가에 따라 약간 증가하므로 광 생성 전류도 온도 증가에 따라 증가하지만 UOC는 온도 증가에 따라 급격히 감소합니다. 필 팩터가 감소하므로 온도가 증가함에 따라 변환 효율이 감소합니다. 방사 조도가 증가하면 단락 전류가 선형으로 증가하고 최대 전력이 지속적으로 증가합니다. 태양 전지에 태양광을 집중시키면 작은 태양 전지가 많은 양의 전기를 생성할 수 있습니다. UOC에 중요한 영향을 미치는 또 다른 요소는 반도체 도핑 농도입니다. 도핑 농도가 높을수록 UOC가 높아집니다. 그러나 실리콘 내의 불순물 농도가 1018/cm3보다 높을 때 고 도핑이라고 합니다. 높은 도핑으로 인한 밴드 갭 수축, 불순물이 완전히 이온화될 수 없고 소수 캐리어의 수명이 감소하는 등 총칭하여 높은 도핑 효과라고 하며 피해야 합니다.