薄膜太阳能电池主要包括硅基薄膜、铜铟镓硒（CIGS）、碲化镉（CdTe）、砷化镓（GaAs）、钙钛矿电池及有机薄膜电池等。相较于晶硅太阳能电池板，薄膜太阳能电池材料消耗少、制备能耗低、生命周期结束后可回收、电池和组件生产在一个车间内完成，由于可在柔性衬底上制备，具有可卷曲折叠、不怕摔碰、重量轻、强弱光均可发电等优势，未来具有广阔的应用前景。硅基薄膜电池目前从产品性能与生产成本上相较晶硅电池无明显优势，并且技术提升空间有限，企业相继退出、减产。CIGS及CdTe电池目前实验室最高转换效率分别达到23.4%及22.1%，量产组件转换效率也均达到或超过15%，发展前景已被业内广泛看好。具有超高转换效率的GaAs太阳能电池，凭借着其耐高温、耐辐射等特点，在空间应用、无人机、移动能源、物联网等领域具备很大的发展潜力，但受成本高、产业链不成熟等因素影响，目前还未实现大规模量产。有机薄膜电池制备工艺相对简单，受转化率较低的影响，但近些年发展缓慢，效率提升有限。钙钛矿电池近几年发展迅速，其光电转换效率已经从3.8%提高到25.2%，钙钛矿与硅叠层电池研发效率已达到29.1%。当前钙钛矿电池的研发如火如荼，若关键量产工艺技术得到突破，并解决其稳定性问题，未来发展前景不可小觑。
2019年全球薄膜太阳能电池的产能接近11GW，产量约为6.14GW，同比增长67.3%，主要得益于美国First Solar产量的大幅增长。从产品类型来看，碲化镉薄膜电池的产量在薄膜太阳能电池中占比达到92.8%；铜铟镓硒薄膜电池为7.2%。其中碲化镉薄膜电池市场主要是以美国市场为主的大型地面电站项目，铜铟镓硒薄膜电池市场主要是工商业分布式电站、户用分布式以及移动能源产品市场等。
2019年全球薄膜电池产量占太阳能板组件总产量的比例为4.4%，与2018年相比上升了1.2个百分点，主要是来自美国First Solar公司CdTe薄膜组件的产量增长拉动。2019年，美国First Solar公司CdTe薄膜组件产量达到5.7GW，同比增长111.1%。
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