薄膜光伏是指利用薄膜制成太陽能電池的一種技術(shù)。它相對于傳統(tǒng)光伏電池來說，使用的硅元素更加節(jié)省，成本也更易于降低。此外，薄膜光伏不僅是高效的能源產(chǎn)品，還是一種新型的建筑材料，與建筑物的結(jié)合更加完美。
薄膜光伏技術(shù)采用薄層材料、電子半導體和光學原理來發(fā)電。由于成本效益高，第二代和第三代太陽能光伏發(fā)電技術(shù)廣泛采用薄膜光伏電池。此外，薄膜光伏電池還是一種有效的建筑綜合應用產(chǎn)品。
在國際硅原材料市場持續(xù)緊張的背景下，薄膜太陽能電池已成為國際光伏市場上的新熱點和趨勢。目前能夠進行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的薄膜電池共有三種：硅基薄膜太陽能電池、銅鎵硒薄膜太陽能電池（CIGS）以及鎘薄膜太陽能電池（CdTe）。
室內(nèi)能源收集和建筑集成光伏是新興的光伏應用領(lǐng)域，對于這些領(lǐng)域有特定的要求，因此薄膜光伏作為一種替代品正在迅猛發(fā)展。薄膜光伏具備幾個獨特的優(yōu)勢，包括輕巧便攜、在室內(nèi)環(huán)境下具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率、制造過程簡單且成本可能低于傳統(tǒng)的硅光伏技術(shù)。
太陽能發(fā)電的多樣化投資正在進入新興市場。
未來幾年，薄膜光伏將會受到極大的推廣，因為在薄膜領(lǐng)域有了長足的進步，提高了效率，同時也使得制造工藝更加簡單和廉價。由于其剛性、體積和重量等特性，正在研究創(chuàng)新的應用程序，而這些應用程序不適合于傳統(tǒng)的硅PV。這些應用程序包括將光伏集成于建筑的側(cè)面，一些薄膜PV甚至可以制成半透明并且非常輕便，在美觀方面表現(xiàn)更加突出，因此非常適合用于窗戶上方的部署。
隨著智能電子產(chǎn)品在日常生活中的普及，小型自供電電子產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等新興應用也隨之興起。未來幾年，這一領(lǐng)域的市場預計將大幅增長。借助輕薄膜微型模塊，這類設備可以便捷地得到供電，而且更加經(jīng)濟，更加耐用，可取代電池和大量布線等傳統(tǒng)供電方式。未來十年，我們可能會看到更多的家用和零售設備實現(xiàn)智能化，如溫度、濕度、運動和安全傳感器，它們會將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫耍员氵M行更強大的數(shù)據(jù)分析和處理。這就是所謂的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，而薄膜光伏恰好為它提供了巨大的機遇。
是什么將主導薄膜市場

目前，薄膜市場的主流技術(shù)是鎘鎘化物（CdTe）和銅鎵硒（CIGS）。CdTe在美國占據(jù)了40%的實用公共事業(yè)和大型光伏發(fā)電市場。盡管人們擔心鎘的稀缺性，但該市場預計將通過充分的投資和現(xiàn)有的回收計劃得以保持其地位。
從另一方面來看，CIGS技術(shù)一直受到商業(yè)失敗的困擾。最大的制造商于2022年6月已退出市場。預計在未來幾年內(nèi)，CIGS技術(shù)將被鈣鈦礦光伏技術(shù)所超越。鈣鈦礦光伏技術(shù)是一項非常年輕和充滿激情的技術(shù)。在僅僅幾年的時間內(nèi)，它已顯示出顯著的效率提高，并已經(jīng)創(chuàng)下了與經(jīng)過幾十年研究的硅光伏相比的創(chuàng)紀錄的效率。鈣鈦礦光伏技術(shù)非常適合于戶外高功率密度應用、室內(nèi)能量收集和小型電子設備供電。
薄膜光伏太陽能技術(shù)已經(jīng)普及到無處不在的領(lǐng)域。
有機光伏和染料敏化太陽能電池是大型戶外和室內(nèi)電力系統(tǒng)的競爭對手。這兩種電池使用壽命通常為5年，因此更適合提供短期電力供應，而不是應用于大規(guī)模的戶外能源收集系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以運行超過15年。因此，它們的應用范圍有限。
隨著國家和行業(yè)爭相實現(xiàn)凈零排放，全球能源脫碳正持續(xù)推進。雖然硅光伏的效率高且價格逐漸負擔得起，但由于其重量、尺寸和剛度限制，其應用范圍受到了影響，并需要完成復雜的制造工藝。相比之下，薄膜替代品在建筑集成光伏和室內(nèi)能源收集等方面具有很多優(yōu)勢，能夠克服硅光伏的局限性，并適應各種新興應用。
克服性能效率問題，確保穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)
模塊的電子和光學性能會受到不穩(wěn)定性的嚴重破壞。影響鈣鈦礦模塊的穩(wěn)定性和使用壽命的退化有多種來源，可分為內(nèi)部和外部兩類。內(nèi)部不穩(wěn)定性主要由細胞層缺陷和離子遷移引起，而外部不穩(wěn)定性則是空氣污染的結(jié)果，例如熱、濕、氧氣和紫外線輻射等。
電池的效率和性能。因此需要進行平衡和優(yōu)化。

解決穩(wěn)定性挑戰(zhàn)的兩種方法，一是對電池進行封裝，以防止環(huán)境元素進入。封裝材料必須具有極低的氧氣和水透過率，同時對可見光具有良好的透明度，且最好對紫外線不透明。根據(jù)IDTechEx發(fā)布的《鈣鈦礦光伏2023-2033》報告，應根據(jù)不同的傳統(tǒng)和新型封裝方法進行識別和基準測試。第二種方法是通過調(diào)整鈣鈦礦的化學成分，提高材料的電阻，以提高穩(wěn)定性。但是這種方法可能會影響到太陽能電池的效率和性能，因而需要進行平衡和優(yōu)化。