太陽能電池主要分晶硅電池、薄膜電池、新理念充電電池三大類型。在其中，晶硅電池包含多晶硅電池和光伏電池 充電電池兩大類，是當前主流的太陽能電池板，以單晶硅電池為主導。薄膜電池包含硅父類(非晶硅、納米微晶硅、超低溫多晶體 硅等)、化學物質類(碲化鎘、銅銦鎵硒、III-IV 組、鈣鈦礦等)、有機物類等，是太陽能電池板持續發展的關鍵方位。新 定義充電電池包含多帶隙太陽能電池、熱自由電子太陽能電池、層疊太陽能電池等，現階段大多數處在試驗室研發階段。

　　不同種類太陽能電池的構造具有一定相似度，主要包含後蓋板、光電轉換物質層、側板等部分。介質類型、光 電變換方法等不一樣取決於各種太陽能電池性能差別。晶硅電池各部件相對獨立性，關鍵部件為電池片，並且通過封 裝膠紙(EVA)把它密封性在光伏玻璃和塑料側板中組成太陽能組件。薄膜電池則以全透明導電玻璃為基材，遮蓋發電解介質，包含非晶硅、碲化鎘(CdTe)、銅銦硒、銅銦鎵硒、氮化鎵、鈣鈦礦等，再通過側板開展封裝形式或直接通過幕牆玻璃開展封裝形式。

　　薄膜電池的理論光電轉換效率很有可能高過晶硅電池，但是目前薄膜電池的批量生產部件光電轉換效率不如晶硅電池。 比如碲化鎘薄膜以其光譜儀效用與太陽光譜更配對，基礎理論轉換效率可以達到 32%，高過晶硅電池。但薄膜電池在批量生產 時期的光電轉換效率仍落後於晶硅電池，並遠遠低於多結層疊充電電池。

　　依據美國國家可再生資源試驗室(NREL)精確測量與統計分析，晶硅電池中單晶硅電池試驗室最大轉換效率為 27.6%， 批量生產部件最大轉換效率為 24.4%，相匹配部件總面積為 13177cm2;多晶硅電池試驗室最大轉換效率為 24.4%，批量生產 部件最大轉換效率為 20.4%，相匹配部件總面積為 14818cm2。薄膜電池中碲化鎘充電電池試驗室最大轉換效率為 22.1%， 批量生產大部件最大轉換效率為 19.5%，相匹配部件總面積為 23573cm2，都由國外 First Solar 企業造就;銅銦鎵硒充電電池 試驗室最大轉換效率為 23.4%，批量生產小組件最大轉換效率為 19.2%，都由日本 Solar Frontier 企業造就;鈣鈦礦 充電電池發生的時間晚，但效率提高速度更快，試驗室最大轉換效率可以達到 25.7%，小組件最大轉換效率為 17.9%，相匹配組 件總面積為 804cm2。

　　晶硅電池憑著高光電轉化效率和低成本優勢，現階段佔有主導性。因為新理念太陽能電池大多數處在試驗產品研發 環節，並未建成投產，光伏電池組件生產能力主要是由多晶硅電池、單晶硅電池、薄膜電池組成。光伏電池太陽能電池因為技 術相對性完善、產品穩定性高、光電轉化效率比較高，生產量不斷增長，生產量佔有率也逐步提升。薄膜電池生產量略微提 升，但受限於產品成本、光電轉化效率與技術普及化，在全部光伏電池組件生產量中佔比受晶硅電池抑制，在 2010 年之後呈下降趨勢。2020 年太陽能電池總共約 150GW，在其中單晶硅電池約佔 79.2%，多晶硅電池約佔 15.6%，塑料薄膜 充電電池約佔 5%。

　　現階段薄膜電池中碲化鎘充電電池佔主導。受多晶硅原料和晶硅部件產品報價危害，2000 年以來薄膜電池的市場份額 歷經數次起伏，2009 年最多做到 17%，2018 年最少約 3.6%。薄膜電池中，碲化鎘電池的市場佔有率大約為薄膜電池 的七成，商業化的較取得成功;非晶硅市場佔有率持續下降，佔所有太陽能組件市場佔有率從 2000 年約 9%下降到 2020 年約 0.2%;銅銦鎵硒電池的市場佔有率在 1-2%中間波動。隨著鈣鈦礦電池產品研發逐漸完善，多家企業已經建成或整體規劃鈣鈦 礦產資源線，將來潛力巨大，並對太陽能組件市場佔有率組成一定影響。

　　經過多年發展趨勢，薄膜電池光電轉化率快速升級，促進成本費持續下降。碲化鎘薄膜充電電池、銅銦鎵硒薄膜電池 早已邁向規模化生產和商業化的運用，碲化鎘充電電池試驗室最大轉換效率為 22.1%，批量生產大部件最大轉換效率為 19.5%，銅銦鎵硒充電電池試驗室最大轉換效率為 23.4%，批量生產小組件最大轉換效率為 19.2%。鈣鈦礦電池發生時長 晚，但效率提高速度更快，試驗室最大轉換效率可以達到 25.7%，小組件最大轉換效率為 17.9%。中國科學院研究團隊在 Science 發文稱其 FAPbl3 鈣鈦礦電池得到 25.6%的驗證輸出功率，並且在 85℃運作 500 小時了依舊保持 80%高效率。此 外，鈣鈦礦多晶硅層疊充電電池基礎理論光電轉換效率能夠提升肖克利-奎伊瑟極限值(Shockley-Queisser 極限值)，近日德國瑞士科 學者取得成功擺脫串連硅鈣鈦礦太陽能電池板高效率，初次提升 30%做到 31.25%。隨著薄膜電池產品研發逐漸完善，好幾家企 業已經積極主動提產，將來潛力巨大。

　　除開光電轉化效率的發展潛力外，薄膜電池還具備以下幾個方面優點： (1)薄膜電池生產製造汙染排放少，環保壓力小。與晶硅電池對比，碲化鎘的鎘消耗量大約為 0.3g/GWh，顯著 小於單晶硅電池的 0.7g/GWh 跟多晶硅電池的 0.6g/GWh;砷消耗量為 1.1g/GWh、鉻消耗量為 2.4g/GWh、鉛排 放量上漲為 2.7g/GWh、汞消耗量為 0.5g/GWh、鑷消耗量為 7.8g/GWh，均明顯小於多晶硅太陽能電池。

　　薄膜電池電力能源回本時間短，環保節能壓力小。電力能源回本時間就是指光伏發電設備項目生命週期內所消耗的動能與該系統年平均動能輸出的比率，能夠體現光伏發電系統的節能環保總體水平，碲化鎘太陽能電池的電力能源回本時間大約為 0.5 年、銅銦 鎵硒大約為 0.85 年、塑料薄膜硅大約為 0.8 年、光伏電池大約為 1.1 年、光伏電池大約為 1.6 年，薄膜電池的電力能源回本時間顯著短於 晶硅電池，環保節能壓力小。

　　薄膜電池設計應用水平好於晶硅電池，發展前景大。晶硅電池組件的電池片薄厚一般為 100 多μm; 塑料薄膜電池組件薄厚大約為 0.3-2 μm，且通過堆積加工工藝粘在 TCO 玻璃基板上。從設計應用角度較為各種光伏發電電 池，薄膜電池在規格多元性、電氣設備主要參數可更改性、樣子多元性、機械設備協調能力、外型勻稱水平、全透明水平等多個方面 發揮出色。