Aby zapewnić najwyższą efektywność konwersji energii należy stworzyć taką konstrukcję, by możliwie największa ilość energii światła słonecznego dotarła do absorbera. W tym celu w ogniwach słonecznych zastosowano tlenki metali przewodzące prąd jako elektrody transparentne.

Większość materiałów dobrze przepuszczających światło widzialne jest izolatorami. Materiały do wykorzystania jako elektrody po domieszkowaniu stają się półprzewodnikami i powinny wykazywać rezystywność większą bądź równą \( 10^{-3} \Omega \cdot cm \). Wymagana jest również koncentracja nośników ładunków rzędu \( 10^{20} cm^{-3} \). Tlenki spełniające powyższe warunki nazywane są transparentnymi tlenkami przewodzącymi (TCO, ang. Transparent Conducting Oxides) [1].

Najpopularniejszym materiałem używanym jako elektroda przeźroczysta jest tlenek indowo-cynowy, określany skrótem ITO (ang. indium tin oxide). ITO stosowany jako elektroda transparentna jest to mieszanina \( 74\% \) In, \( 18\% \) \( O_{2} \) i \( 8\% \) Sn, wagowo. Jego przerwa energetyczna wynosi 3,5- 3,7 eV [2]. Szerokość przerwy determinuje właściwości optyczne ITO. Ze względu na dużą koncentrację nośników ( \( 10^{20} - 10^{21} cm^{-3} \)) przewodnictwo ITO zbliża się do poziomu przewodnictwa metalicznego. Przeciętna grubość elektrodowej warstwy ITO w systemie fotowoltaicznym wynosi około 100 nm.

Drugim popularnym materiałem półprzewodnikowym jest tlenek cyny z domieszką fluoru (FTO) [3]. W zakresie widzialnym osiąga transmisję do \( 80\% \), wykazuje niższą oporność powierzchniową (oporność materiału liczona na jednostkę powierzchni) niż ITO (7~13 \( \Omega \cdot m \)) [4]. Jest on obiecującym materiałem ze względu na stabilność czasową parametrów w warunkach atmosferycznych, obojętność chemiczną, wytrzymałość i odporność na ścieranie. Przerwa energetyczna FTO wynosi 3,80 eV [5].
Transmisja zarówno ITO jak i FTO wynosi ponad \( 80\% \), a róznice we właściwościach (np. widmie absorpcyjnym, przewodnictwie) są silnie zależne od stopnia domieszkowania, sposobu nanoszenia, grubości i innych parametrów [6], [7].

Jako elektroda transparentna jest używany również domieszkowany (najczęściej aluminium) tlenek cynku ZnO:Al (AZO) [8]. W zależności od ilości i rodzaju domieszkowania wykazuje zmianę przewodnictwa elektrycznego w szerokim zakresie: od przewodnictwa metali do izolatorów. Dla zastosowań elektrodowych istotna jest też szeroka przerwa energetyczna (3,3 – 3,6 eV) i wysoka transparentność [9], [10], [11].

Badane były również inne transparentne tlenki metali takie jak \( ZnSnO_{4} \), \( Cd_{2}SnO_{2} \), a także \( CdO \) (ze względu na toksyczność tlenki Cd nie weszły do użycia).
Dokonywane są próby użycia warstw elektrodowych z materiałów polimerowych np. PEDOT, czyli poli(3,4-etyleno-1,4-dioksytiofen) czy jego mieszaniny z polimerem PSS (sulfonian polistyrenowy). PEDOT:PSS jest mieszaniną polimerów o pracy wyjścia – 5,2 eV. Sam PEDOT jest nierozpuszczalny, dopiero jego połączenie z rozpuszczalnym w wodzie polimerem PSS pozwala na nanoszenie go metodami mokrymi na elastyczne powierzchnie [12].
W ramach badań nad nowymi materiałami proponowane są także elektrody grafenowe [13], [14], jednak mimo obiecujących wyników badań zarówno transparentności jak i oporności nie są one jeszcze powszechnie stosowane.

Mimo rozwoju nowych materiałów najpowszechniejszymi elektrodami transparentnymi pozostają ITO oraz FTO. Cena indu jednak regularnie wzrasta, co przekłada się na rosnące koszty elektrod wykonanych z tego materiału (FTO jest tańszy niż ITO). W związku z niższą ceną rośnie wiec popularność FTO [15].