Tấm pin mặt trời đa tinh thể là một mô-đun quang điện bao gồm một mảng các tế bào quang điện đa tinh thể. Các tế bào quang điện, thường được gọi là tế bào năng lượng mặt trời, sử dụng bức xạ mặt trời ngẫu nhiên để tạo ra năng lượng điện. Một tế bào năng lượng mặt trời có một mối nối pn ngăn cách các hạt mang điện tích dương (lỗ trống) và âm (electron), do đó tạo ra dòng điện qua tế bào và mạch điện bên ngoài. Mối nối pn thường dựa trên silicon tinh thể. Các tế bào năng lượng mặt trời silicon có hai loại: tế bào đơn tinh thể và tế bào đa tinh thể.

Ngược lại với các tế bào đơn tinh thể được tạo ra từ một tinh thể lớn duy nhất, các tế bào năng lượng mặt trời đa tinh thể được tạo ra từ các tấm wafer mỏng của silicon được cắt từ một thỏi silicon nóng chảy và kết tinh lại. Thay vì hình trụ của các thỏi đơn tinh thể được tạo ra bằng quy trình Czochralski, các thỏi đa tinh thể có thể được đúc thành các lăng trụ chữ nhật. Các thỏi đa tinh thể được cắt thành các wafer mỏng có thể được đóng gói hoàn toàn vào các tấm pin mặt trời mà không có khoảng trống ở các góc của các tế bào. Mặt khác, một thỏi đơn tinh thể được phát triển bằng cách nhúng tinh thể hạt giống silicon vào silicon nóng chảy và kéo lên rất chậm. Quá trình này tốn thời gian. Hơn nữa, một lượng lớn silicon đơn tinh thể ban đầu sẽ trở thành chất thải vì phải cắt bốn mặt ra khỏi các thỏi để tạo thành các wafer silicon. Rõ ràng, quy trình được sử dụng để tạo ra các tế bào đa tinh thể ít tốn thời gian hơn, ít tốn công hơn và tạo ra ít chất thải vật liệu hơn so với quy trình được sử dụng để tạo ra các tế bào đơn tinh thể. Do quy trình sản xuất đơn giản hơn và ít chất thải silicon hơn, các tế bào đa tinh thể rẻ hơn khoảng 30% so với các tế bào đơn tinh thể tương đương

Ngoài hình vuông đặc biệt, sự hiện diện của các hạt tinh thể silicon có nhiều kích thước và hướng khác nhau dẫn đến cấu trúc tinh thể không đều và màu xanh lốm đốm của các tế bào quang điện đa tinh thể. Sự không đều và không hoàn hảo trong cấu trúc tinh thể dẫn đến hiệu suất chuyển đổi năng lượng thấp hơn khi so sánh với các tế bào quang điện đơn tinh thể. Hiệu suất của các tấm pin mặt trời đa tinh thể thường là 14-16%, trong khi các tế bào quang điện đơn tinh thể có hiệu suất gần 25%.