在电池制造工艺方面，人类可以说无所不用其极。通过离子注入技术提高掺杂的均匀性。利用不足100微米的金刚线，提高切割速度，降低线损和硅片厚度。在电池表面等离子制绒，延长入射光光程，并通过内表面反射减少反射损失，提高转换效率。仅靠工艺的改进对电池效率的提升空间已经越来越有限，电池效率的进一步提升将依赖新结构、新工艺的建立。具有产业化前景的新结构电池包括选择性发射极电池、异质结电池、背面主栅电池及N型电池等。这些电池结构采用不同的技术途径解决了电池的栅线细化、选择性扩散、表面钝化等问题，可以将电池产业化效率提升2～4个百分点。
太阳能电池转换效率受到光吸收、载流子输运、载流子收集的限制。对于硅太阳能电池，其转换效率的理论最高值是28%。目前少数公司量产的单晶硅高效电池的转化效率已达到24%，逼近此理论极限。为了打破这个天花板，科学家们已经把视野跳出硅电池的范畴，寻找转化效率更高的电池材料和结构。硒、碲、非晶硅薄膜、有机材料等纷纷进入电池研究的视野。
在光伏学界，第三代太阳电池的概念已经提出。被誉为“太阳能之父”的新南威尔士大学马丁格林（MartinGreen）教授认为第三代太阳电池必须具有如下几个条件：薄膜化，转换效率高，原料丰富且无毒。目前第三代太阳电池还在进行概念和简单的试验研究。已经提出的第三代太阳电池主要有叠层太阳电池、多带隙太阳电池和热载流子太阳电池等。
通俗的来说，叠层电池是用多个单结电池吸收不同波段的光能；热载流子电池在同个基体电池内增加“接力点”，使得能量过小本来不能被吸收的光子也可以成功激发空穴对。而作为具体的实现手段，就需涉及到采用纳米多层膜微结构的材料制作，突破常规光伏电池的基本原理，有望获得较高的能量转换效率。随着量子点材料在发光材料中的成功应用，量子点材料光伏电池的研发也将取得一定成果，它代表着太阳能电池的未来发展方向。
凡此种种，不一而足。电池的每一个百分点的效率进步无不凝聚着人类探索自然的智慧和勇气，每一个百分点的成本降低无不彰显着人类在制造实践中的巧思和灵感。
