最近，光伏產業正經歷著前所未有的跌宕。原本一路“綠燈”暢行無阻，卻由于金融危機的阻隔，產業進行著大洗牌。此時，薄膜太陽能電池廠商卻依仗自身優勢，紛紛破土動工，試圖建立新的市場格局。2009年光伏產業的一個顯著特點是薄膜太陽能電池生產線不斷增加。
由于原材料短缺，在單晶硅和多晶硅太陽能電池的發展速度受到限制的情況下，新型薄膜太陽能電池發展尤為迅速。2008年薄膜太陽能電池的市場占有率已達到15%～20%。樂觀人士估計，隨著薄膜技術越來越成熟，在未來的市場份額中將大比例提升。行業分析公司Nano Markets預測，薄膜太陽能電池2015年的發電量將達到26GW，銷售額將超過200億美元，太陽能電池發電量的一半以上將來自薄膜太陽能電池。
國內建設升溫
在剛剛結束不久的上海新國際展覽中心舉行的“Solarcon China 2009”的展示中可以明確感受到中國薄膜太陽能電池建設方面持續升溫的熱度。
百事德太陽能科技有限公司（Best Solar）、浙江正泰太陽能科技有限公司（Chint Solar）、保定天威薄膜光伏有限公司（TianWei Solar Film）以及無錫尚德太陽能電力有限公司（Sun tech）等企業紛紛展示了薄膜太陽能電池樣品并公布了今后的生產計劃。
由于2008年江西賽維LDK董事長彭小峰以半數身家“豪賭”，投資20億美元于百世德，這家招聘廣告中號稱擁有“目前世界最大的在建薄膜太陽能電池技術研發及產業化項目之一”的公司頗為引人注目。其采用應用材料公司的設備，并宣布將啟動2GW薄膜太陽能電池生產線，計劃于2009年第三季度啟動南昌生產線，蘇州生產線也將在年內啟動。2009年底2工廠的合計產能將達到260MWp。至2010年，該公司計劃到將產能擴大至700MWp。
浙江正泰也是國內薄膜生產商中的明星之一。2月初，該公司第二代薄膜太陽能電池產品正式下線，目前第一條30MWp薄膜生產線產能達到65%。該公司董事長楊立友表示，接下來要進行產業鏈的擴張，力爭2010年達到300MWp以上的產能。其采用從歐瑞康公司的生產線試制產品，電池采用串聯結構，轉換效率達9％。
天威薄膜同樣采用歐瑞康設備生產線，并將于2009年8月開始量產。2009年底產能（1期）將達50MWp。該公司已制定出前3期計劃，將來預定擴大至500MW。目前該公司產品的轉換效率為6.6％。
無錫尚德展示的薄膜太陽能電池是以前推出的MSK生產的產品，不過該公司目前正在上海建立薄膜太陽能電池生產線，預定從2009年下半年開始量產。該公司亦采用應用材料公司的50MW設備生產線，2009年底產能將達10MW。
除此之外，向這些企業提供薄膜設備“交鑰匙”工程的歐瑞康（Oerlikon）和應用材料（Applied Materials）等公司也計劃進軍中國市場，目前正在為獲取客戶而積極努力。應用材料的展區內展示了該公司在中國的首個客戶——新奧光伏能源（ENN Solar）的樣品。該樣品采用串聯型結構，轉換效率為8％。新奧光伏總經理萬克家在同期舉辦的第五屆太陽能級硅材料及光伏發電研討會上表示，新奧將采用應用材料的設備生產線開始量產。目前，應用材料已接到新奧光伏、無錫尚德以及百事德3家公司的訂單，今后將繼續積極開拓中國市場。歐瑞康也亮出看好中國市場的姿態，目前已在中國接到2家公司的訂單，即此次在Solarcon會場展出的浙江正泰和天威薄膜。該公司已接到全球10家客戶的訂單。
據悉，在生產線技術方面依關鍵的PECVD沉積系統分類，可以劃分出以下5種設備模式：單室多片PECVD沉積系統(以EPV、Buda Solar為代表)、串聯線列式多室單片PECVD沉積系統(日本真空)、并聯線列式多室單片PECVD沉積系統(萊寶真空)、團簇式多室單片PECVD沉積系統(應用材料公司)、單多片混合型PECVD沉積系統(歐瑞康公司)。除上述提到的應用材料和歐瑞康公司之外，日本真空、萊寶公司等也發展了若干中國客戶。中國正逐步成為薄膜太陽能電池生產的大型實驗工廠。
薄膜VS晶硅
盡管薄膜市場近期異常活躍，但不得不承認，普遍來看，其技術成熟度及產業化應用均位居晶硅電池之后。長期來說，晶硅電池與薄膜電池屬于競爭關系。由于各自在技術上存在優缺點，薄膜太陽能電池與晶體硅電池在市場上還將長期共存。
與晶硅電池相比，薄膜太陽能電池有一些明顯的優勢。
薄膜太陽能電池成本低于晶硅電池。晶硅電池的成本基本上是薄膜電池的2倍，但薄膜電池的售價僅比晶硅電池便宜30%，薄膜太陽能電池具有較大的利潤空間。薄膜太陽能電池襯底采用的是低廉的玻璃或不銹鋼材料，在原材料方面也具有相當的優勢。在發達國家薄膜電池的平均成本約2～3美元/Wp，而晶體硅光伏電池則為3～4美元/Wp。在勞動力成本較低的國家比如中國，薄膜的成本可降至1.3美元/Wp。從應用角度講，在光伏電站等需要大量產生電能的應用領域，薄膜太陽能電池更有成本優勢。
光伏建筑一體化的應用(即與建筑相結合的光伏發電)也是薄膜電池的一個重要優勢。光電建筑是指將太陽能模板作為建筑材料直接應用到建筑設計中，為建筑提供電力。在土地價格昂貴的地區，光伏建筑一體化是解決土地成本過高和整合發電運送的最佳方案。其可節省太陽能電池支撐結構，并可替代屋頂、墻面、窗戶等建材，節省部分太陽能電池安裝成本，有效利用建筑物的表面積，降低建筑物外表溫度。歐洲，特別是德國，已經通過“百萬屋頂計劃”使建筑業開始使用薄膜太陽能電池。我國財政部和住宅部建設部剛剛出臺的“中國屋頂計劃”也為中國應用薄膜太陽能電池打開了一項通道。這必將成為未來一個新的趨勢。既能發電，又可降低二氧化碳的排放量的薄膜太陽能電池具有很大的潛力。
另外，晶體硅吸收長波長的太陽光能，因此在陰雨天難以工作；并且，在高溫環境下，晶體硅電池的轉換效率隨著溫度的升高將大幅度下降，而薄膜太陽能電池的轉換效率受溫度變化的影響要小得多。相比之下，薄膜太陽能電池對光能的收獲率更高。
不過，薄膜電池的劣勢也是眾所周知的。光電轉換效率遠低于晶體硅光伏電池是其致命的缺陷。在上海的光伏研討會上，著名的德國弗萊堡夫瑯和費太陽能系統研究所所長Eicke R Weber公布的最新數據：一般商業化的薄膜太陽能電池光電轉化率在6％～11％，而晶硅電池則可以做到14％～18％。因此在同等功率的前提下，薄膜電池板的需要消耗的土地面積要比晶體硅光伏板大很多。對于土地價格不斷高企的今天，這個問題不可忽略。
另一個問題是非晶硅薄膜電池的生產設備價格昂貴。由于硅薄膜太陽能電池的生產設備和工藝是一體的，制造設備必須在研究材料和工藝的基礎上才能實現，從而導致硅薄膜太陽能電池設備昂貴。目前，國外幾大非晶硅設備供應商提供的設備購置費比晶硅太陽能電池生產設備高至少3倍以上，以25MWp的非晶硅太陽能電池生產線為例，設備投資額7000萬～9000萬美元，其設備費用約占薄膜太陽能電池制造成本的20%～30%。因此，大部分的利潤被上游設備商分食。不僅如此，薄膜技術的快速進步使生產設備的更新換代非常快，電池廠家難以適應不斷變化的技術和市場。而CdTe薄膜電池的生產工藝基本上是被First Solar一家壟斷，其它公司和研究機構才剛剛起步。這些都為更多企業的進入設置了門檻。
發展前景可期
技術的發展即使暫有缺陷也阻擋不住商業化的滾滾洪流。第一輪薄膜太陽能電池研究熱潮出現在20世紀80年代，但由于光電轉換效率低、光致衰退率較高等問題，該技術并未大面積鋪開，市場占有率很低。近年來，硅材料的短缺又掀起薄膜的第二次熱潮。除福建鈞石能源、天津津能、蚌埠普樂、安泰科技、百世德太陽能（BEST SOLAR）、浙江正泰、新奧光伏、天威薄膜等企業紛紛在國內投資建廠之外，風險投資商也非常看好薄膜電池的發展前景。相當一部分投資人認為繼太陽能組件熱、多晶硅熱之后，薄膜電池將成為國內光伏領域新的投資熱點。
集富創業投資（香港）有限公司董事朱建寰認為，薄膜應用較之晶硅有很多明顯的優勢，與晶硅電池相比，薄膜電池的成本下降潛力要大得多，并且有很多應用上的優勢。例如，薄膜電池可以做成柔性組件以及可接受漫散射光，對于日光資源并不豐富的地區十分有利。不過，也有投資者對薄膜電池存在顧慮，匯豐創業投資亞洲有限公司董事兼中國代表處首席代表梁英杰表示，采用購置國外廠商整體設備的方式使得薄膜電池固定成本過高，投資對于周期的敏感性更強。因此，重金購買設備以求技術上的領先不一定就能勝算。
各投資商對國內企業自主研發設備及生產抱有很大熱情，稱如果國內的薄膜廠商如果能夠用新技術大幅提升薄膜電池光電轉化效率，或采用自主研發的設備，取得國內供應商的地位并得到優勢客戶的認可，風險投資將會緊密注視。不過，做到這一點，對于國內設備廠商來說，還需要跨越相當大的鴻溝。
繼美國公司First Solar之后，越來越多的公司寄望通過自身的技術改良，設備國產化等方面的創新進一步降低成本，薄膜電池技術將有望成為第一個達到電網等價點的太陽能技術。近年來，薄膜太陽能電池產業已經取得較大進步。有專家樂觀估計，薄膜太陽能電池在未來的市場份額中還將有大比例提升，將有可能與晶體硅電池一較高下。寒冬之后，薄膜電池的春天可能就會到來。
薄膜太陽能電池主要分為3大類：硅薄膜類（Silicon Thin Film Based）、化合物半導體（compound）及新技術新材料類。硅薄膜類主要包括非晶硅、微晶硅、低溫多晶硅3個子類；化合物半導體常見的有銅銦硒（CIS）、銅銦鎵硒（CIGS）、硫化鎘（CdS）、碲化鎘（CdTe）等；新技術新材料薄膜太陽能電池包括有機系、納米技術以及球狀硅等。目前已經能進行產業化大規模生產的薄膜電池主要有3種：硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池(CIGS)、碲化鎘薄膜太陽能電池(CdTe)。這3種薄膜電池目前在世界范圍內都有廠家在規模化生產。NanoMarkets預測，在未來薄膜電池市場中非晶硅(a-Si)、碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CIGS)三種電池將分別占到薄膜光伏市場的60%、20%和20%。
目前，從技術上講，最為成熟的薄膜太陽能電池當屬硅基薄膜太陽能電池，包括非晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅/微晶硅雙疊層薄膜太陽能電池。硅基薄膜電池領域在世界范圍內出現了投資熱潮。研究機構目前已經描繪了五代硅基薄膜太陽能電池工藝技術：第一代非晶硅單結薄膜太陽能電池、第二代非晶硅/非晶硅雙結薄膜太陽能電池、第三代非晶硅/微晶硅雙結薄膜太陽能電池、第四代非晶硅/非晶硅鍺雙結或三結薄膜太陽能電池、第五代非晶硅/非晶硅鍺/微晶硅三結薄膜太陽能電池。目前在產業化領域中的主要技術仍舊是前兩者，但是第三代硅基薄膜太陽能電池將在2009年或2010年投入大規模生產，屆時第一代和第二代技術將退出產業界。然而，硅級太陽能電池的缺點是產業化光電轉化率僅5%～9%。
CIGS電池具有與多晶硅太陽能電池接近的效率，目前已經達到10%～12%，并具有低成本和高穩定性的優勢。到目前為止，雖然有30多家公司置身于CIGS產業，真正進入市場開發的公司只有德國的Wuerth(伍爾特)Sur／lfulcell，美國的Global Solar Energy，日本的Honda(本田)、Showa Solar Shell等。中國的CIGS產業遠遠落后于歐美和日本等國家和地區，2008年2月，山東孚日光伏科技有限公司宣布與德國的Johanna合作，獨家引進了中國首條CIGSSe(銅銦鎵硫硒化合物)商業化生產線，年產能60MWp，預計2009年第三季度投產。2006年安泰科技與德國ODERSUN公司簽署合資協議，在德國開始建立第一條5MWp級CIS薄膜太陽電池生產線，隨后的2008年30MWp CIS生產線已經開工建設。2010年，該公司計劃將另一條生產線放在北京。但CIGS、CIS電池原材料銦儲量有限，另外電池結構中部分材料有毒等均會在今后的商業化過程中存在隱患。
CdTe薄膜太陽能電池水平以美國最高，第一大太陽能公司(First Solar)是全球最大的碲化鎘太陽能電池制造商。2008年第四季度，First Solar宣布其平均生產成本達到0.98美元/Wp,成為首家低于每瓦1美元的太陽能廠商。First Solar公布的2008年產能達到500MWp，預計2009年翻番至1GWp，達到了一般核電廠的規模。中國國內，目前在“十一五”863計劃的支持下，四川大學和無錫尚德公司合作，正在開發兆瓦級生產線。據semi公布的信息，目前商業化的CdTe電池的轉化率在8.5％～10.5％左右。
