Il grado di rendimento descrive il rapporto tra energia prodotta ed energia disponibile. In un impianto fotovoltaico, quanto maggiore è il grado di rendimento, tanto migliore sarà la capacità di trasformare l'irraggiamento del Sole in corrente elettrica. Si distinguono diversi gradi di rendimento, a seconda che si parli delle celle, dei moduli o dell’intero sistema. Per quanto riguarda le celle, i prodotti attualmente in commercio raggiungono un grado di rendimento del 18,3% (dato che varia a seconda della tecnologia impiegata). Il grado di rendimento del modulo è sempre inferiore in rapporto a quello della singola cella. Ciò è dovuto soprattutto agli interstizi presenti tra le varie celle affiancate nel modulo stesso, che non concorrono alla cattura dei raggi solari. Il grado di rendimento del sistema si riferisce all'intero impianto fotovoltaico. In questo caso, in relazione al grado di rendimento del modulo, è riscontrabile un ulteriore calo, provocato dalle dispersioni da transito (esempio: dispersioni di energia nei cavi).