目前，光伏產業正處于歷史上最大的爆炸式成長期當中。SolFocus公司的產品市場和戶外施工主管Bob MacDonald估計，目前每年對太陽能電池的需求增長已經超過70％。

　　制約太陽能電池發展的主要瓶頸之一就是全球的多晶硅供應量。超過90％的光伏市場使用硅晶圓作為啟動材料。當光子入射到硅內的結處，就會激發產生自由載流子，從而產生電流。對這些太陽能級晶圓的規格要求比IC級晶圓低；太陽能級晶圓能夠容忍較高程度的污染，而且可以是單晶或多晶硅。當然，IC級和太陽能級晶圓都依賴于同樣的多晶硅原材料。

　　直到最近，多晶硅供應商都主要集中在規模更大的IC市場，IC市場一直穩定地推動硅材料的價格上揚。長期以來，太陽能電池制造商都在購買IC制造商的“邊角廢料”，即利用硅錠的末端部分、有缺陷的硅錠以及其它的廢料。

　　這種方式一直運作良好直到太陽能電池產業開始以每年超過20％的速率增長。Solarbuzz公司的市場分析人員發現，2005年多晶硅的合同價上漲了25％，雖然與此同時多晶硅的產量也增加了12％。

　　目前，硅材料是傳統太陽能電池板的成本構成中最大的一塊：2005年每千克硅體材料的價格約為40
美元，而每平方米的電池板一般需要使用超過2.5千克的硅材料來產生約200W的電能。既然對太陽能電池供應商和客戶而言，最關鍵的參數是每瓦特電量的成本，那么提升價值的最佳途徑之一就是從更少量的半導體中提取更多的電量。

　　與IC晶圓的制造一樣，在太陽能電池制造的晶圓切割和成形過程中也會損失大量的硅。只需要對電池設計做很小的改動，就能夠降低這種由切割損耗帶來的制造成本。這就是Evergreen Solar公司的“線帶”技術的基本思想。用兩根線從熔融硅材料中拉下一薄片硅。該硅薄片能夠直接用于下一步的制造，而無需進行傳統硅錠所要求的鋸切和成形工藝。

　　其它的方法利用修改的太陽能電池設計來減少所需的硅用量。如果只是簡單地使用更薄的晶圓或在玻璃上淀積硅，就會造成成本和效率目標之間的沖突；然而，一個硅薄層允許更多的入射光簡單地穿透它而不會被吸收和產生電流。所以，介于兩者之間的一層多孔硅能夠用作反射體，以俘獲那些過去被白白浪費掉的光子。多孔硅層還可能有助于保護外延層，使其免受下方的冶金級晶圓的污染。但是IMEC的光伏項目主管Jef Poortmans認為，需要進行更深入的研究來了解外延層是否保持足夠的清潔度。

　　一旦太陽能電池設計放棄體硅而采用薄膜層，那么關于使用硅的各種爭論就開始變得沒有意義了。雖然目前還存在供應限制，但是體硅材料容易獲得，與其它的半導體相比也不貴，即便它并非產生光電流的最佳材料。此外，硅只能吸收太陽光譜中較小區域內的光；它對紅外光的吸收最弱，但紅外光是太陽光輸出中最強的部分。

　　多結太陽能電池通過采用吸收范圍不同的材料來對更大范圍內的太陽光譜加以利用。例如，SolFocus采用鍺襯底來吸收紅外光，并添加GaAs和InP層來吸收藍光和紫外光，以用于航空領域。

　　不幸的是，多結太陽能電池的價格是硅電池的兩倍。太空中是沒有辦法獲得化石燃料來產生電能的，但是太陽能電池在地面應用的成本要求就嚴格得多。要想縮小太陽能電池板的尺寸很困難，但是通過使用透鏡來聚焦太陽光，集光器能夠降低給定電池板所需的半導體材料用量。SolFocus公司的多結太陽能電池能夠吸收的太陽光譜范圍是硅電池的兩倍，而集光器能夠聚焦太陽光使其強度增大約500倍。因此，只需硅電池板的半導體材料用量的1/1000就能夠獲得同樣多的電能。