太阳能电池家族主要由晶体硅电池和非晶硅电池两大类组成。与晶体硅太阳能电池相比，包括硅基薄膜太阳能电池在内的非晶硅太阳能电池具有采光面积大、生产成本低、弱光发电好等突出优势。
薄膜太阳能电池是第二代的太阳能电池技术,和第一代的晶体硅电池同是目前最主要的光伏电池品种。它系由在廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上附上厚度只有几微米的感光材料制成,具有原材料丰富、无毒、无污染、低耗能、质量轻、制程少、低成本等优点,而且用材少、重量轻、外表光滑、安装方便,并具有弱光应用性强的特点,既可发电、美化环境又可以替代
建材,应用领域十分广泛。
当然，薄膜太阳能电池也存在缺陷，那就是在目前的技术条件下转换效率相对较低，2006年仅为8.2%，2009年提升到12.4%。而硅基太阳能电池中转换效率较低的多晶硅电池，目前在商业化领域的转换效率也可以达到14%~16%，单晶硅电池更是可以达到15%~18%。但是，在目前光伏产业链上游硅料供应持续吃紧的局面下，众多光伏电池生产厂家已经加大了在薄膜太阳能电池研发方面的投入，这使得未来薄膜太阳能电池的转换效率会进一步提升，加之来薄膜电池大面积生产的成本优势，其市场占有率有望进一步提升。
2004~2008年，薄膜光伏占总销售量从2004年5%增长到2008年14%，2009年占到约25%。
据NanoMarkets公司预计，全球薄膜太阳能电池市场到2015年将达到72亿美元。这意味着在今几7年内，市场将呈指数律地增长。
德国Q-Cells公司于2010年6月11日宣布，大规模生产的铜铟镓硒（CIGS）薄膜模块光电转换效率达到13.05%的记录。德国弗劳恩霍夫（Fraunhofer）研究院对此已经予以確认。
预计CIGS太阳能电池生产能力将达到2011年3,645 MW，产量将达到2013年4,915 MW。
据GBI研究公司于2010年7月9日发布的“2020年薄膜光伏（PV）电池市场分析”报告， 2001~2009年间已有100多家公司进入薄膜光伏市场。薄膜光伏市场已从2001年超过14MW增长到2009年2141MW，年均增长率达58%。薄膜模块生产量预计从2009年起以24%的增速增长到2020年22,214 MW。在过去的几年里，薄膜光伏（PV）技术占PV市场已从2001年仅2.8%增大到2009年占25%。
各国加快投资薄膜光伏生产
1. 薄膜电池主要生产商综述
许多公司从薄膜太阳能光伏（TFPV）市场的增长获取效益，它们有First Solar公司、富士电器公司、Nanosolar公司、三洋公司和Uni-Solar公司等。每一家公司都在建设生产工厂，能力超过100MW。各种低价的材料可用以替代结晶硅来制造光伏电池。它们不仅是传统结晶硅电池较廉价的光伏电池替代品，而且比传统电池更薄和更有柔性，可以有更多的应用。例如，TFPV很易于在屋顶和墙壁上设置，甚至窗户上。其另一优点是与许多常规的光伏采用结晶硅不同，薄膜光伏（TFPV）也能在弱光条件下工作。报告指出，支撑薄膜光伏（TFPV）需求增长的是，大多数生产商都在快速扩增生产能力，包括First Solar公司、富士电器公司、Nanosolar公司、三洋公司、Uni-Solar公司和G24i公司等都在建设超过100MW能力的工厂。
一些领先的晶硅制造商均纷纷进入薄膜太阳能电池产业。夏普公司正在建设几座工厂，使能力增加到2010年1GW。Q-Cells公司是世界领先的太阳能电池供应商，已在5个薄膜太阳能电池项目中进行了投资。
近2年时间内，仅中国台湾地区就有8座薄膜太阳能电池新工厂投入建设，到2010年后，台湾地区的薄膜太阳能电池生产能力将会超过1GW/年。
2. 美国
美国加州XsunX公司于2010年1月7日宣布，建成全功能CIGS（铜铟镓硒）薄膜太阳能生产装置，该公司正在开发混合太阳能电池技术，以生产可沉积左不锈钢基质上的CIGS太阳能电池。
GE公司于2010年3月19日表示，与PrimeStar太阳能公司合作，将致力于薄膜太阳能光伏开发。GE公司表示，PrimeStar太阳能公司的CdTe技术拥有大的发展潜力。GE/PrimeStar薄膜太阳能光伏产品正在PrimeStar太阳能公司位于美国科罗拉多州Arvada的总部开发之中，将进一步改进光电转换效率、可靠性、生产和设施成本。
3. 德国
德国铜铟硒(CIS) 薄膜模块生产商Sulfurcell公司于2010年7月28日与中国和印度签署供应16MW产品协议。Sulfurcell公司的黑色模块尤其适用于建筑一体化太阳能发电系统。在中国，有超过10 MW的Sulfurcell的太阳能电池板将被部署在新建筑和建筑一体化中应用。
4. 法国
FirstSolar与EDF能源Nouvelles公司于2010年1月19日宣布，在法国Bordeaux附近建设法国最大的光伏生产装置。该装置将生产创新的薄膜光伏电池板，于2010年下半年投入建设，于2012年初投产，年生产能力超过100MW，总投资约为1亿欧元。
5. 日本
纵观世界太阳能设备产业鼻祖有三家：美国应用材料(AMAT)、爱发科(ULVAC，原日本真空)和瑞士Oerlikon。
日本加快发展薄膜太阳能电池。三菱化学公司在太阳能工业领域销售相关材料的年价值到2010年将会增长到9000万美元。较大的发展机遇是目标针对薄质、轻巧、柔性太阳能电池，采用卷曲工艺进行廉价制造。
三菱化学公司计划采用小分子有机物涂层方法，该方法制造产品的性能优于采用溶液加工的聚合物。该公司开发了独特的材料技术，可简单地涂复，然后热处理，无需较高成本的减压沉积工序。它采用p-型半导体用的四苯并卟啉。现效率约为3.4%。该公司旨在到2010年效率达7%。
三洋电器公司目标是使硅薄膜电池效率达12%，并使模块成本降低一半，至1.40美元/瓦。
6. 瑞士
Oerlikon太阳能公司与中国保定天威公司签署薄膜太阳能模块合同，为后者建设薄膜太阳能模块生产线，初期年生产能力为46.5MW。合同包括全部主要的薄膜太阳能模块生产设备。
该公司还为俄罗斯从事高科技的纳米太阳能技术（NST）公司建设120MW薄膜太阳能光伏模块生产线，将年产100万个太阳能光伏模块，据称，这是世界上迄今为止薄膜硅光伏市场上最大的设备合同。NST公司是Renova集团与俄罗斯纳米技术公司的合资企业。合同包括采用Oerlikon太阳能公司Micromorph技术，采用这一技术的光伏模块光电转换效率比其其他的薄膜技术要高出50%。该生产设备于2010年交付，于2011年投产。
7. 中国
2010年3月16日，由中国保绿能源有限公司、郑州高科技创业投资有限公司共同投资设立的河南保绿能源有限公司在郑州建设的太阳能电池项目开工。项目投资40亿元，将建设500MW非晶硅薄膜太阳能电池，全部建成后可形成年产500MW太阳能电池组件的生产能力，预计年产值超50亿元，年实现利税10亿元以上。中国保绿能源有限公司是香港上市公司中国保绿资产投资有限公司的全资子公司。为了在郑州发展太阳能电池项目，经过与郑州市政府多次协商，最终确定与郑州高科技创业投资有限公司共同投资设立了河南保绿能源有限公司。
内蒙古自治区通辽市政府、河北东旭投资集团有限公司、北京泰轶斯太阳能科技有限公司共同投资建设的非晶硅薄膜电池生产项目于2010年4月中旬签约，落户通辽经济技术开发区。该项目总投资12.5亿元，计划建设2条1.1×1.4米板幅规格的非晶硅薄膜太阳能电池生产线，设计产能为年产2×30兆瓦非晶硅薄膜太阳能电池。项目全部达产后，年平均销售收入约10.8亿元，利润约2.6亿元。该项目采用具有自主知识产权的创新生产技术，属于国家重点鼓励和大力扶持的
新能源项目，对于内蒙古产业结构优化升级、光伏产业链条的构建和新能源装备制造基地的形成具有重要的推动意义。
越来越多的薄膜光伏（PV）业务正在中国发展之中，说明了这一领域的活跃发展态势，预计未来薄膜光伏将提供低成本的太阳能
电力，并将得到广泛发展。
中国薄膜制造商的大多数均向一些外国公司购买昂贵的设备，如向美国应用材料（Applied Materials）公司、瑞士的欧瑞康（Oerlikon）和日本的爱发科（Ulvac）公司购买，使他们的前期投资要比硅模块生产商高出10倍。
此外，中国的薄膜生产商在很大程度上要依靠外国的供应商，这有可能导致一些主要的原材料供不应求，例如一些目标材料、导电玻璃和硅烷气体。有研究指出，德国贺利氏（Heraeus）公司2009年供应中国目标材料超过60%。在导电玻璃方面，日本的NSG集团和美国AFG工业公司占据中国相当大的市场份额。