池。比较单位成本发电效率，两者接近。
　　第三，非晶硅太阳能电池。非晶硅的优点在于其对可见光谱的吸光能力很强，比结晶硅
强

500 倍，所以，只要薄薄的一层就可以把光子的能量有效吸收。而且这种非晶硅薄膜生产

技术非常成熟，不仅可以节省大量的材料成本，也使得制作大面积太阳能电池成为可能。其
主要缺点是转化率低，为

5%～7%，而且存在光致衰退问题，即所谓的 S-W 效应，也就是

光电转换效率会随着光照时间的延续而衰减，使电池性能不稳定。因此，在太阳能发电市场
上没有竞争力，多用于功率小的小分型电子产品市场。如电子计算器、玩具等。
　　在

20 世纪 80 年代，非晶硅是唯一商业化的薄膜型太阳能电池材料，当时非晶硅太阳

能电池的出现，曾引起大量投入。从

1985 年到 1990 年年初，非晶硅太阳能电池的比例一度

达到全球太阳能电池总量三分之一，但之后却因为稳定性不佳问题未能获得有效改善，使
得产量下滑。
　　薄膜太阳能电池
　　依据材料种类不同，薄膜电池可细分为：微晶硅薄膜硅太阳能电池（简称

c-Si）、非晶

硅薄膜太阳能电池（简称

a-Si）、

Ⅱ-Ⅵ 族化合物太阳能电池（碲化镉、铜铟化硒）、Ⅲ-Ⅴ 族化

合物太阳能电池，如砷化镓、磷化铟、磷化镓铟。除

Ⅲ-Ⅴ 族化合物太阳能电池可以利用多层薄

膜结构达到高于

30%以上的转换效率外，其他的集中薄膜型太阳能电池效率一般多在 10%

以下。
　　目前已产业化的薄膜光伏电池材料有三种：非晶硅、铜铟硒和碲化镉，其中，非晶硅薄
膜电池生产比重最大。

2007 年，占全球总产量的 5.2%。

　　第一，

Ⅲ-Ⅴ 族化合物太阳能电池。典型的Ⅲ-Ⅴ 族化合物太阳能电池为砷化镓电池，转

换率达

30%以上，这是因为

Ⅲ-Ⅴ 族是具有直接能隙的半导体材料，厚度仅为 2 微米，在

AM1 的辐射条件下吸光可达 97%左右。在单晶硅基板上，以化学气相沉积法成长砷化镓薄
膜所制成的薄膜太阳能电池，因转换效率较高，可应用在太空。而新一代的砷化镓多接面太
阳能电池，因可吸收光谱范围广，所以转换效率可达

39%以上，是目前转换效率最高的太

阳能电池品种，且性能稳定，寿命也相当长。不过这种电池价格昂贵，平均每瓦价格可高出
多晶硅太阳能电池数十倍以上，因此不是民用主流。不过，因为其具有直接能隙及高吸光系
数，而且耐反射损伤性佳且对温度变化不敏感，所以适合应用在热光伏特系统、聚光系统及
太空等三个主要领域。
　　从

2007 年 8 月始，砷化镓电池从仅在卫星上使用转变为在聚光的太阳能发电站规模应

用。砷化镓高效聚光电池在国外正在被证明是低成本规模建造太阳能电站的有效途径。
　　第二，

Ⅱ-Ⅵ 族化合物太阳能电池。Ⅱ-Ⅵ 族化合物太阳能电池包括碲化镉薄膜电池和铜

铟镓硒薄膜电池。
　　碲化镉电池具有直接能隙，能隙值为

1.45 电子伏（eV），正好位于理想太阳能电池的

能隙范围内。此外，它具有很高的吸光系数，成为可以获得高效率的理想太阳能电池材料之
一。并且可利用多种快速成膜技术制作，由于模组化生产容易，因此近年来商业性表现较佳，
碲化镉太阳能电池已经应用于大面积屋顶材料。但镉污染问题是发展该薄膜电池的一项隐患。
不过，美国和德国已经推行碲化镉太阳能电池回收及再生机制，为市场注入了正面力量。由
于该电池制作过程耗时只需几分钟，易于快速批量生产，因此，美国方面相当看好其市场
前景，认为未来可能超过非晶硅太阳能电池的占有量。
　　铜铟镓硒太阳能薄膜电池吸光范围非常广，且户外环境下稳定性相当好。由于其具有高
转换效率和低材料制造成本，因此被视为未来最有发展潜力的薄膜电池种类之一。在转换效
率方面，若利用聚光装置的辅助，目前转换效率已可达

30%左右，在标准环境测试下最高

也达到了

19.5%的水平，可以和单晶硅太阳能电池媲美。除了适合大面积的地表用，铜铟镓

硒太阳能薄膜电池因具有抗辐射损伤能力，所以也具有应用在太空领域的潜力。