Flera faktorer påverkar en solcells verkningsgrad, med materialval som den mest grundläggande. Kristallina solceller har högre verkningsgrad än tunnfilmsceller, och monokristallina celler presterar generellt bättre än polykristallina.
Temperatur har stor påverkan - solcellernas verkningsgrad minskar när temperaturen stiger, trots att fler elektroner exciteras. Detta beror på att den genererade spänningen sjunker mer än vad strömökningen kompenserar för. Bra ventilation och kylning kan därför förbättra prestandan.
Ljusets vinkel och intensitet är avgörande faktorer. Solföljare som vinklar panelerna mot solen kan öka produktionen med 20-35% jämfört med fasta installationer, men kostar mer att installera och underhålla.
Bandgapet i halvledarmaterialet bestämmer vilka ljusfrekvenser som kan omvandlas till elektricitet. Framtida material som perovskiter och kvantprickar utvecklas för att bättre matcha solens spektrum. Även anti-reflektionsbeläggningar och optimerad cellstruktur kan förbättra ljusabsorptionen och därmed verkningsgraden.