技術路徑圖（Technology Roadmap）為表徵一技術演進之重要圖表。一個好的技術道路圖除可引導產業發展者聚焦需突破領域外，對於未來技術趨勢預測與替代性技術的演進推估也扮演關鍵角色。
圖一為美國能源局國家再生能源研究室（National Renewable Energy Laboratory）所繪製與整理之太陽光電技術道路圖。此道路圖橫軸為年代，縱軸為不同太陽光電材料轉換效率。根據此道路圖分類，太陽光電材料可分為五類，如表一所示，包括多介面、單介面、結晶矽、薄膜技術與新興技術等。
| 表一、太陽光電材料分類 |
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主分類
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次分類
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價格（Cell US$/W）
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Crystalline Si Cells
（結晶矽）
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Single Crystal （單晶）
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2.5-3.5
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Multicrystalline （多晶）
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2-3
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Thick Si Film
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Multijunction Concentrators
GaInP/GaAs/Ge
（多介面）
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Three-junction
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1000-2000
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Two-junction
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Single-Junction GaAs
（砷化鎵）
（單介面）
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Single Crystal（單晶）
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Concentrator
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Thin Film
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Thin Film Technologies
（薄膜技術）
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Cu(In, Ga)Se2 (I-II-VI)
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2-3
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CdTe（II-VI）
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Amorphous Si:H （非晶矽）
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2-3
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Nano-, micro-, Poly-Si （微晶矽）
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Multijunction Polycrystalline
（多晶）
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Emerging PV
（新興技術）
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Dye-Sensitized cells （有機染料）
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Organic cells
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Source: NREL，IEK，科技政策研究與資訊中心—科技產業資訊室，2008/04。
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一般而言，區別太陽光電技術亦可以不同世代論。例如，第一代太陽光電技術即是以矽晶圓為主的太陽光電材料，包括單晶、多晶或單晶/非晶混合型等。第一代技術為現階段主流技術，有超過八成以上市場為以矽晶圓材料。由圖一道路圖亦可看出，多晶矽轉換效率約在20%左右，而單晶矽可高達24%-27%。
第二代太陽光電技術是包括多介面、單介面與薄膜技術等三類，其中由於多介面生產成本過高，因此僅用於太空工業。薄膜技術包括II-VI族CdTe、I-II-VI族CuInSe2、非晶矽與微晶矽等。由圖一可以看出，非晶矽轉換效率約在12.1%，CdTe在16.5%，CuInSe2為19.9%，微晶矽最近才開始突破性發展，效率也已與CdTe接近。
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圖一、1975-2010年太陽光電技術路徑圖
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Source: National Renewable Energy Laboratory (USA), 2008/04.
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第三代太陽光電技術為新興技術，包括有機染料，量子井與奈米管等。由於相關技術均處於技術發展初期，因此，成本與效益比尚無法與前兩代技術抗衡。需要說明，圖一所列主要效率為實驗室所進行之測試，實際到生產線量產時整體效率會再下降，因此實際比較時應採用每一廠商最後量產後之轉換效率。
除了生產效率外，生產成本也是不同世代太陽光電技術能否順利產業化重點，表一列出主要材料不同模組之成本。從各種太陽光電技術來看，技術不同，整體系統（System）與模組（Module）成本結構就會產生極大差異。其中以單晶與多晶太陽光電系統而言，模組成本約為系統價格之65%，而矽基板（Cell）又占模組約45%。因此，整個太陽能系統價格約為矽基板價格3.5倍。若以表一矽基板3 US$/W計，太陽光電系統建置成本為10.5 US$/W。換算後，1 kW太陽光電系統建置成本就要超過30萬新台幣。
在文【為何太陽能電池這麼熱門？（二）】中，我們曾以投資20年之太陽光電系統投資效益圖進行分析，以現有各國電力成本論，必須將現有成本至少再降10%才會有競爭力。這也說明，不論是成本與轉換效率，太陽光電技術還有許多待突破處。(1098字；表1；圖1)
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