聚光型太阳能电池主要材料是[砷化镓](GaAs)，也就是三五族(III-V)材料，一般硅晶材料只能够吸收太阳光谱中400～1,100nm波长之能量，而聚光型不同于硅晶圆太阳能技术，透过多接面化合物半导体可吸收较宽广之太阳光谱能量，目前以发展出三接面InGaP/GaAs/Ge的聚光型太阳电池可大幅提高转换效率，三接面聚光型太阳电池可吸收300～1900nm波长之能量相对其转换效率可大幅提升，而且聚光型太阳能电池的耐热性比一般晶圆型太阳能电池又来的高。
聚光太阳电池是降低太阳电池利用总成本的一种措施。它通过聚光器而使较大面积的阳光会聚在一个较小的范围内，形成"焦斑"或"焦带"，并将太阳电池置于这种"焦斑"或"焦带"上，以增加光强，克服太阳辐射能流密度低的缺陷，从而获得更多的电能输出。因此，首先要考虑聚光器的结构、跟踪装置和散热措施。 通常聚光器的倍率大于几十，其结构可采用反射式或透镜式。反射式有槽形平面聚光器和抛物面聚光器；透镜式则多选用菲涅耳透镜。
聚光器的跟踪一般用光电自动跟踪。散热方式可以是气冷或水冷，有的与热水器结合，既获得电能，又得到热水。 用于聚光太阳电池的单体，与普通太阳电池略有不同，因需耐高倍率的太阳辐射，特别是在较高温度下的光电转换性能要得到保证，故在半导体材料选择、电池结构和栅线设计等方面都要进行一些特殊考虑。
最理想的制造聚光太阳电池的材料为砷化镓，因为它的禁带宽度和载流子浓度均适合于在强光下工作。其次是单晶硅材料。在电池结构方面，聚光电池的Ｐ-ｎ结构要求较深，普通太阳电池多用平面结构，而聚光太阳电池常采用垂直结构，以减少串联电阻的影响。同时，聚光电池的栅线也较密，典型的聚光电池的栅线约占电池面积的１０％。
聚光太阳电池技术的研究始于二十世纪七十年代，美国的Sandia 实验室在二十世纪七十年代中期发表了第一篇对效率为12.7% 光强 50 倍(50 Suns)的 1kWp 聚光型太阳光电转换系统的研究文章 与此同时，美国的 Spectrolab 公司也研制出效率为 10.9%光强 25 倍的 10kWp 聚光型太阳光电转换系统 随即与 Sandia 实验室类似的聚光型太阳光电转换系统也很快的在法国 意大利 西班牙等地研发并安装 到 1989 年聚光型太阳光电转换系统的转换效率首次突破 30% 过去。
由于聚光型太阳光电转换系统的转换效率低 可靠性差，因此其推广应用难以普及 随着聚光型太阳光电转换系统研制水平的不断提高， 2002 年已有安装 300kW 的聚光型太阳光电转换系统成本为 6 美元/瓦 (美国Arizona Public Services(APS))的报道，并预期未来数年其成本可再下降至 1.5 美元/瓦 能与现有市电竞争的潜力使得聚光太阳电池技术受到更多的瞩目在 2004 年聚光型太阳光电转换系统只有不到 1MW 的安装量，但到了 2006 年已有 18MW 的新产能计划投入 与此同时，有许多厂商也开始注意到此市场的潜力，包括太阳光电产业龙头 SHARP 及Isofoton 也开始发展聚光太阳电池技术。
