薄膜太阳能电池是缓解动力危机的新式光伏器材。薄膜太阳能电池可以运用在价格低廉的陶瓷、石墨、金属片等不同资料当基板来制作，构成可发生电压的薄膜厚度仅需数μm，现在转化功率最高可以达13%。薄膜电池太阳电池除了平面之外，也因为具有可挠功可以制作成非平面结构其运用规划大，可与修建物结合或是变成修建体的一部份，运用十分广泛。
薄膜太阳能电池的品种
非晶硅（Amorphous Silicon， a-Si）、微晶硅（Nanocrystalline Silicon，nc-Si，Microcrystalline Silicon，mc-Si）、化合物半导体II-IV 族［CdS、CdTe（碲化镉）、CuInSe2］、色素敏化染料（Dye-SensiTIzed Solar Cell）、有机导电高分子（Organic/polymer solar cells） 、CIGS （铜铟硒化物）。。等 GaAs归于III-V族化合物半导体资料，其能隙为1.4eV，正好为高吸收率太阳光的值，与太阳光谱的匹配较合适，且本领高温，在250℃的条件下，光电转化功能仍很杰出，其最高光电转化功率约30%，特别合适做高温聚光太阳电池。砷化镓出产方式和传统的硅晶圆出产方式大不相同，砷化镓需求选用磊晶技能制作，这种磊晶圆的直径一般为4—6英寸，比硅晶圆的12英寸要小得多。磊晶圆需求特别的机台，一起砷化镓原资料本钱高出硅许多，终究导致砷化镓制品IC本钱比较高。磊晶现在有两种，一种是化学的MOCVD，一种是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜电池的制备首要选用MOVPE和LPE技能，其间MOVPE办法制备GaAs薄膜电池受衬底位错，反响压力，III-V比率，总流量等许多参数的影响。GaAs（砷化镓）光电池大多选用液相外延法或MOCVD技能制备。用GaAs作衬底的光电池功率高达29.5%（一般在19.5%左右），产品耐高温和辐射，但出产本钱高，产值受限，现在首要作空间电源用。以硅片作衬底，MOCVD技能异质外延办法制作GaAs电池是降用低本钱很有期望的办法。已研讨的砷化镓系列太阳电池有单晶砷化镓，多晶砷化镓，镓铝砷–砷化镓异质结，金属-半导体砷化镓，金属–绝缘体–半导体砷化镓太阳电池等。
砷化镓资料的制备相似硅半导体资料的制备，有晶体生长法，直接拉制法，气相生长法，液相外延法等。因为镓比较稀缺，砷有毒，制作本钱高，此种太阳电池的开展遭到影响。除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb，GaInP等电池资料也得到了开发。
1998年德国费莱堡太阳能体系研讨所制得的GaAs太阳能电池转化功率为24.2%，为欧洲记载。初次制备的GaInP电池转化功率为14.7%。别的，该研讨所还选用堆叠结构制备GaAs，Gasb电池，该电池是将两个独立的电池堆叠在一起，GaAs作为上电池，下电池用的是GaSb，所得到的电池功率到达31.1%。
砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转化功率可达28%，GaAs化合物资料具有十分抱负的光学带隙以及较高的吸收功率，抗辐照能力强，对热不灵敏，合适于制作高效单结电池。可是GaAs资料的价格不菲，因而在很大程度上约束了用GaAs电池的遍及。 铜铟硒CuInSe2简称CIC.CIS资料的能降为1.1 eV，适于太阳光的光电转化，别的，CIS薄膜太阳电池不存在光致阑珊问题。因而，CIS用作高转化功率薄膜太阳能电池资料也引起了人们的注视。
CIS电池薄膜的制备首要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是选用各自的蒸发源蒸镀铜，铟和硒，硒化法是运用H2Se叠层膜硒化，但该法难以得到组成均匀的CIS。CIS薄膜电池从80年代开端8%的转化功率开展到现在的15%左右。日本松下电气工业公司开发的掺镓的CIS电池，其光电转化功率为15.3%（面积25 px2）。1995年美国可再生动力研讨室研发出转化功率17.1%的CIS太阳能电池，这是迄今为止世界上该电池的最高转化功率。估计到2000年CIS电池的转化功率将到达20%，相当于多晶硅太阳能电池。CIS作为太阳能电池的半导体资料，具有价格低廉，功能杰出和工艺简略等长处。 CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体，带隙1.5eV，与太阳光谱十分匹配，最合适于光电能量转化，是一种杰出的PV资料，具有很高的理论功率（28%），功能很安稳，一向被光伏界垂青，是技能上开展较快的一种薄膜电池。碲化镉简略堆积成大面积的薄膜，堆积速率也高。CdTe薄膜太阳电池一般以CdS/CdTe异质结为根底。虽然CdS和CdTe和晶格常数相差10%，但它们组成的异质结电学功能优秀，制成的太阳电池的填充因子高达FF =0.75。
制备CdTe多晶薄膜的多种工艺和技能现已开发出来，如近空间进步、电堆积、PVD、CVD、CBD、丝网印刷、溅射、真空蒸发等。丝网印刷烧结法：由含CdTe、CdS浆料进行丝网印刷CdTe、CdS膜，然后在600～700℃可控气氛下进行热处理1h得大晶粒薄膜。近空间进步法：选用玻璃作衬底，衬底温度500～600℃，堆积速率10μm/min.真空蒸发法：将CdTe从约700℃加热钳埚中进步，冷凝在300～400℃衬底上，典型堆积速率1 nm/s. 以CdTe吸收层，CdS作窗口层半导体异质结电池的典型结构：减反射膜/玻璃/（SnO2:F）/CdS/P-CdTe/背电极。电池的实验室功率不断攀升，现在突16%。20世纪90年代初，CdTe电池已完成了规划化出产，但商场开展缓慢，商场份额一向徜徉在1%左右。商业化电池功率平均为8%-10%。
人们认为，CdTe薄膜太阳电池是太阳能电池中最简略制作的，因而它向商品化开展最快。进步功率便是要对电池结构及各层资料工艺进行优化，恰当减薄窗口层CdS的厚度，可削减入射光的丢失，然后添加电池短波响应以进步短路电流密度，较高转化功率的CdTe电池就选用了较薄的CdS窗口层而创了最高纪录。要下降本钱，就有必要将CdTe的堆积温度降到550℃以下，以适于廉价的玻璃作衬底;实验室效果走向工业，有必要经过组件以及出产形式的规划、研讨和优化进程。至今，不只有许多国家的研讨小组现已可以在低衬底温度下制作出转化功率12%以上的CdTe太阳电池，而且在大面积组件方面取得了可喜的开展，许多公司正在进行CdTe薄膜太阳电池的中试和出产厂的建造，有的现已投产。 在广泛深化的运用研讨根底上，国际上许多国家的CdTe薄膜太阳电池已由实验室研讨阶段开端走向规划工业化出产。1998年美国的CdTe电池产值就为0.2MW，日本的CdTe电池产值为2.0MW。德国公司将在Rudisleben建成一家年产10MW的CdTe薄膜太阳电池组件出产厂，估计其出产本钱将会低于$1.4/W。该组件不光功能优秀，而且出产工艺先进，使得该光伏组件具有完美的外型，能在修建物上运用，既拓宽了运用面，又可代替某些修建资料而使电池本钱进一步下降。
CdTe薄膜太阳电池是薄膜太阳电池中开展较快的一种光伏器材。美国南佛罗里达大学于1993年用进步法在25px2面积上做出功率为15.8 %的太阳电池，随后，日本报导了CdTe基电池以CdTe作吸收层，CdS作窗口层的n-CdS/ p-CdTe半导体异质结电池，其典型结构为MgF2/玻璃/ SnO2:F/ n-CdS/ p-CdTe/背电极，小面积电池最高转化功率16%，成为其时CdTe薄膜太阳能电池的最高纪录，现在，太阳电池的研讨方向是高转化功率，低本钱和高安稳性。因而，以CdTe为代表的薄膜太阳电池倍受注重，面积为90000px2电池转化功率到达11.1%的水平。美国国家可再生动力实验室供给了Solar Cells lnc的面积为171975px2CdTe薄膜太阳电池的测验成果，转化功率到达7.7%;Bp Solar的CdTe薄膜太阳电池，面积为113500px2，功率为8.4%，面积为17650px2的太阳电池，转化功率到达10.1%;Goldan Photon的CdTe太阳电池，面积为88200px2，转化功率为7.7%。
碲化镉薄膜太阳电池的制作本钱低，现在，已取得的最高功率为16%，是运用远景最好的新式太阳电池，它现已成为美、德、日、意等国研讨开发的首要目标。
CdTe薄膜太阳电池较其他的薄膜电池简略制作，因而它向商品化开展最快。已由实验室研讨阶段走向规划化工业出产。下一步的研发要点，是进一步下降本钱、进步功率并改善与完善出产工艺。CdTe太阳能电池在具有许多有利于竞赛的要素下，但在2002年其全球市占率仅0.42﹪，现在CdTe电池商业化产品功率已超越10﹪，究其无法耀升为商场干流的原因，大至有下列几点：一、模块与基材资料本钱太高，全体CdTe太阳能电池资料占总本钱的53﹪，其间半导体资料只占约5.5﹪。二、碲天然运藏量有限，其总量必定无法敷衍很多而全盘的倚赖此种光电池发电之需。三、镉的毒性，使人们无法定心的承受此种光电池。
CdTe太阳能电池作为大规划出产与运用的光伏器材，最值得注重的是环境污染问题。有毒元素Cd对环境的污染和对操作人员健康的损害是不容忽视的。咱们不能在获取清洁动力的一起，又对人体和人类生存环境形成新的损害。有效地处理抛弃和破损的CdTe组件，技能上很简略。而Cd是重金属，有剧毒，Cd的化合物与Cd相同有毒。其首要影响，一是含有Cd的尘土经过呼吸道对人类和其他动物形成的损害;二是出产废水废物排放所形成的污染。因而，对破损的玻璃片上的Cd和Te应去除并收回，对损坏和抛弃的组件应进行妥善处理，对出产中排放的废水、废物应进行契合环保规范的处理。现在各国均在大力研讨处理CdTe薄膜太阳能电池开展的要素，信任上述问题不久将会逐一处理，然后使碲化镉薄膜电池成为未来社会新的动力成分之一。 浅谈多元化合物薄膜太阳能电池
据了解，科学家为了寻觅单晶硅电池的代替品，除开发了多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外，又不断研发其它资料的太阳能电池。其间首要包含砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。
在上述电池中，虽然硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的功率较非晶硅薄膜太阳能电池功率高，本钱较单晶硅电池低，而且也易于大规划出产，但因为镉有剧毒，会对环境形成严峻的污染，因而，并不是晶体硅太阳能电池最抱负的代替。
据了解，砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池因为具有较高的转化功率遭到人们的遍及注重。GaAs等III-V化合物薄膜电池的制备首要选用 MOVPE和LPE技能，其间MOVPE办法制备GaAs薄膜电池受衬底位错、反响压力、III-V比率、总流量等许多参数的影响。
除GaAs外，其它III-V化合物如GaSb、GaInP等电池资料也得到了开发。
别的，研讨所还选用堆叠结构制备GaAs，Gasb电池，该电池是将两个独立的电池堆叠在一起，GaAs作为上电池，下电池用的是Gasb，所得到的电池功率到达31.1%。
铜铟硒CuInSe2简称CIS。CIS资料的能降为1.1 eV，适于太阳光的光电转化，别的，CIS薄膜太阳电池不存在光致阑珊问题。因而，CIS用作高转化功率薄膜太阳能电池资料也引起了人们的注视。
CIS作为太阳能电池的半导体资料，具有价格低廉、功能杰出和工艺简略等长处，将成为往后开展太阳能电池的一个重要方向。仅有的问题是资料的来历，因为铟和硒都是比较稀有的元素，因而，这类电池的开展又必定遭到约束。
