La première génération sont à coût élevé, à haut rendement. Ces cellules solaires sont fabriqués d'une manière analogue à des ordinateurs, impliquant silicium extrêmement pur, d'utiliser une seule jonction pour extraire de l'énergie des photons, et sont très efficaces, se rapprochant au maximum de leur efficacité théorique de 33%. En 2007, les produits de première génération ont représenté 89,6% de la production commerciale, bien que la part de marché a diminué depuis. Les procédés de fabrication qui sont utilisés pour les produire sont intrinsèquement coûteux, ce qui signifie que ces cellules peuvent prendre des années pour payer leurs coûts d'achat. On ne pense pas que les cellules de première génération seront capables de fournir de l'énergie plus rentable que les sources de combustibles fossiles.