Päikesepaneelid koosnevad peamiselt pooljuhtmaterjalidest, tavaliselt kasutatakse monokristallilist räni, polükristallilist räni või õhukese{0}kilega päikesepatareisid. Monokristallilistel räni päikesepaneelidel on kõrge fotoelektrilise muundamise efektiivsus, kuid nende tootmiskulud on samuti suhteliselt kõrged. Polükristallilise räni päikesepaneelide tootmiskulud on madalamad, kuid nende fotoelektrilise muundamise efektiivsus on pisut madalam kui monokristallilisel ränil. Õhuke-kilega päikesepaneelidele on iseloomulik madal tootmiskulu ja paindlikkus, kuid nende fotoelektrilise muundamise efektiivsus on suhteliselt madal.
Lisaks pooljuhtmaterjalidele sisaldavad päikesepaneelid ka selliseid komponente nagu elektroodid, isolatsioonikihid ja kapselduskihid. Elektroodid koguvad ja juhivad tekkinud vabu elektrone ja auke; isolatsioonikiht isoleerib elektroodid, et vältida lühiseid; ja kapselduskiht kaitseb päikesepaneeli keskkonnakahjustuste eest.