แผงเซลล์แสงอาทิตย์บนสถานีอวกาศนานาชาติดูดซับแสงจากทั้งสองด้าน เซลล์สองหน้าเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่าแบบด้านเดียวที่ขนาดเทียบเท่ากัน

ประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ตัวหนึ่งอาจถูกแยกออกเป็น ประสิทธิภาพการสะท้อน, ประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์, ประสิทธิภาพในการแยกตัวขนส่งประจุและประสิทธิภาพในการนำกระแส ประสิทธิภาพโดยรวมเป็นผลผลิตของประสิทธิภาพแต่ละตัวเหล่านี้

เซลล์แสงอาทิตย์มักจะมีเส้นโค้งประสิทธิภาพแรงดันไฟฟ้าไม่อิสระ, ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิและ มุมเงา (อังกฤษ: shadow angle)

เนื่องจากความยากลำบากในการวัดพารามิเตอร์เหล่านี้โดยตรง พารามิเตอร์อื่นๆจึงถูกวัดแทนเช่นประสิทธิภาพทางอุณหพลศาสตร์, ประสิทธิภาพทางควอนตัม,ประสิทธิภาพควอนตัมแบบบูรณาการ, อัตราส่วน VOC และปัจจัยการเติม. การสูญเสียเนื่องจากการสะท้อนเป็นส่วนหนึ่งของ ประสิทธิภาพควอนตัมภายใต้ "ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก". ความเสียหายจากการรวมตัวกัน สร้างส่วนหนึ่งของประสิทธิภาพควอนตัม, อัตราส่วน VOC และปัจจัยการเติม การสูญเสียจากแรงต้านทานส่วนใหญ่มีการแบ่งประเภทภายใต้ปัจจัยเติม แต่ยังสร้างส่วนเล็กๆน้อยๆของประสิทธิภาพควอนตัม, อัตราส่วน VOC

ปัจจัยเติมถูกกำหนดเป็นอัตราส่วนของพลังงานสูงสุดที่ได้รับจริงกับผลผลิตของแรงดันไฟฟ้า วงจรเปิดและกระแสลัดวงจร สิ่งนี้เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการประเมินประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์ รูปแบบของเซลล์แสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์จะมีปัจจัยเติม > 0.70. เซลล์ เกรด B มีปัจจัยเติมปกติระหว่าง 0.4 ถึง 0.7[14]. เซลล์ที่มีปัจจัยเติมที่สูงจะมีความต้านทานอนุกรมเทียบเท่าที่ต่ำและมีความต้านทาน shunt เทียบเท่าที่สูง ดังนั้นกระแสที่น้อยกว่าที่ถูกผลิตโดยเซลล์จะถูกกระจายไปในความสูญเสียภายใน

อุปกรณ์ซิลิกอนผลึก crystalline ทางเชื่อม p-n เดี่ยวตอนนี้จะเข้าใกล้ข้อจำกัดทางทฤษฎีของ ประสิทธิภาพทางพลังงานที่ 33.7 %, เป็นไปตามข้อสังเกตของขีดจำกัดของ Shockley-Queisser ในปี 1961. ในแบบสุดขั้ว ที่มีจำนวนอนันต์ของเลเยอร์ ข้อจำกัดที่สอดคล้องจะเป็น 86% โดยใช้แสงแดดเข้มข้น[15]

ประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์แยกประเภทขบวนการผลิตในแต่ละผู้ผลิต

ใน กันยายน 2013, เซลล์แสงอาทิตย์ประสบความสำเร็จสถิติโลกใหม่ด้วยประสิทธิภาพร้อยละ 44.7 ที่แสดงให้เห็นโดยสถาบันเยอรมัน Fraunhofer สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์[16]