大多數太陽能電池板由結晶硅片制成，采用 180-230 微米的多晶硅。相反，薄膜面板通過在基板上沉積多層其它材料制成，厚度為幾微米。兩種技術之間的主要差異在于效率與每瓦發電成本。
薄膜面板在把陽光轉變成電力時效率較低，但其制造成本也明顯較低。值得注意的是，薄膜在安裝空間有限時處于劣勢，如住宅屋頂。薄膜安裝可能需要多占15-40%的空間才能達到與結晶硅相同的整體系統功率輸出。這往往限制其在某些應用領域的吸引力。
價格學習曲線
預計明年薄膜模塊的平均價格將下降至1.40美元，低于2009年的1.70美元。2010年結晶硅面板的平均價格預計會下降至2.00美元，今年是2.50美元。iSuppli公司預測，到2012年，結晶硅將在一定程度上縮小這種價格差距，因為它的供應商都財力雄厚，他們不斷在資本支出、技術研發和改進生產工藝方面投入巨資。
薄膜技術多種多樣
薄膜光伏技術有很多種。他們的效率大多低于10%，但有些在實驗室可以達到15%以上。其中有些技術被稱為單結，使用一個二極管。最近發展到使用多個結相互疊加在一起，也稱為串聯和三結，這樣可以通過使用不同的材料組合或結吸收更寬的光譜。
這些技術大多依賴于化學氣相沉積（CVD）或絲網印刷衍生出來的工藝，把各層材料沉積在不同的基板上，即玻璃和各種塑料。最近出現的一些技術使用噴墨打印之類的方法，以更快地沉積材料。
推動薄膜技術加速發展的另一個因素，是應用材料、歐瑞康和Centrotherm等公司提供更多的一攬子生產線。
基于硅的薄膜包括非晶（aSi）與微晶硅（μSi）的各種組合，主要根據成本和光吸收能力進行權衡。處于開發或早期生產階段的是染料敏化太陽能電池（DSSC），它使用吸光染料。一家名為G24i的公司宣稱已率先把這項技術商業化。有機/聚合物技術也正在開發之中，有報告稱實驗室效率接近7%。
經過多年的技術和生產工藝開發，CIS/CIGS（銅銦鎵二硒/銅銦鎵鎵二硒）技術今年已經開始大量出貨。Nanosolar是該領域最引人注目的公司之一，在9月宣布開始利用其高產量卷繞式生產工藝批量出貨，開始履行41億美元訂單。
碲化鎘（CdTe）是當今最大的商業薄膜技術，FirstSolar是主要供應商。按功率計算，CdTe占2009年薄膜產量的53%。它將繼續是占主導地位的薄膜技術，但iSuppli公司預測，先進的aSi/μSi技術，即串聯和三結，以及CIS/CIGS技術，到2013年會與碲化鎘平分秋色。
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