太阳能电池是一种有效地吸收太阳能辐射并将其转化为电能的半导体电子器件。薄膜太阳能电池是将具有不同功能和作用的一系列薄膜经过连线等工艺制作而成的太阳能电池板。与其它太阳能电池相比，薄膜太阳电池既具有晶体硅电池性能稳定、工艺成熟和高效的优点，又有大幅度减少材料用量、从而大幅度降低制造成本的潜力，因而成为目前的研究热点。可以说，晶硅太阳能电池是第一代技术，薄膜太阳能电池则是第二代技术。
对薄膜太阳能电池的研究主要开始于20世纪80年代。大部分都采用硅作为最基本的材料，也就是说将多层的不同导电类型的多晶硅薄膜或非晶硅薄膜沉积起来，以达到增加太阳能光电转化效率的效果，其光电转换效率一般稳定在11％—13％。薄膜型太阳电池技术具有可吸收散射光、可挠性与可制作大面积太阳电池等特性，特别是与结晶硅型太阳电池相比，其所消耗的材料成本更为经济，因此备受产业界人士看好。短期而言，在上游硅材料短缺仍难缓解的情况下，薄膜型太阳电池将成为太阳电池市场的另一个最佳选择.
由于薄膜型太阳电池的主动面积(Active Area，包括半导体层及接触层)厚度约只有1～10μm，不像传统厚膜型的厚度约为100～300μm，且需要使用大量、价格昂贵的半导体材料，因此相比之下可省下许多材料成本。另外，其基材选择性多样，包括玻璃、塑料或金属薄片等，模块封装也较容易，且可做成半透光型，因而能吸收漫射光源，并可大面积制造，非常适合做成与建筑物整合的太阳光电板(Building Integrated Photovoltaic,BIPV)。
而若以塑料或金属薄片等为基材，更可制成可挠性太阳电池，应用于消费性电子产品，用途更加广泛。此外，由于可用连续制造方式生产，因此可利用自动化流程来降低成本。在全球硅材料持续供货吃紧的情况下，薄膜型太阳电池的商品化发展正备受业界瞩目，预计未来2～3年将是其市场快速起飞的关键期。
薄膜型太阳电池分类
薄膜型太阳电池技术依材料类型主要可分为：薄膜硅及非晶硅(Amorphous Silicon,a-Si)，以及二六族化合物半导体材料碲化镉(CdTe)及二硒化铜铟(CuInSe2,CIS)等(表1)。目前商业化的薄膜型太阳光电模块效率相比主流的结晶硅型效率(15～17%)仍然较低，一般多在10%以下。
薄膜太阳能电池又可分为多晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、色素增感太阳能电池、铜铟硒薄膜太阳能电池等。
多晶硅薄膜太阳能电池，特点是使用的硅材料远较单晶硅少，又无效率衰退问题，并且有可能在廉价衬底材料上制备，其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池，因此多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。工艺特点是在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，目前薄膜制备多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）、等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺、液相外延法（LPE）和溅射沉积法四种工艺。
化学气相沉积主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4，为反应气体，在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上，衬底材料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。通过固相结晶法和中区熔再结晶法等再结晶工艺，太阳能电池转换效率明显提高。另外所有制备单晶硅太阳能电池的技术也应用于多晶硅太阳能电池。德国费莱堡太阳能研究所在FZSi衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19％，日本三菱公司用该法制备电池，效率达16.42%。
液相外延（LPE）法的原理是通过将硅熔融在母体里，降低温度析出硅膜。美国Astropower公司采用LPE制备的电池效率达12.2％。中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒，并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池，称之为“硅粒”太阳能电池。
