薄膜太阳电池可以使用价格低廉的陶瓷、石墨、金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数微米。除了平面结构之外，也因为具有可挠性，可制作成非平面结构，与建筑物结合或是变成建筑体的一部分，应用非常广泛。

薄膜太阳电池主要分为硅基薄膜、化合物半导体Ⅱ-Ⅵ族碲化镉、硫化镉、铜铟硫、铜铟镓硒、化合物半导体Ⅲ-Ⅴ族的砷化镓、染料敏化、有机/无机杂化钙钛矿、有机聚合物以及新材料、新结构和新概念太阳电池。其中硅基薄膜太阳电池分为单晶硅太阳电池、多晶硅薄膜太阳电池和非晶硅薄膜太阳电池三种。新材料、新结构和新概念太阳电池包括量子点太阳电池、量子阱太阳电池、宽光谱叠层太阳电池、光-光转换或上下转换太阳电池以及其他半导体纳米结构太阳电池，如InGaN太阳电池等。新型太阳电池多是对一些新型的光伏材料进行研究，制备的太阳电池器件光电转换效率还非常低。

薄膜太阳电池被认为是未来太阳电池发展的主要方向，主要是由于薄膜太阳电池具有省材、低能耗、便于大面积连续生产等低成本优势，同时原材料丰富、无毒、无污染，能耗低，在建筑光伏一体化和荒漠电站等应用领域显示出良好的商业化应用前景，成为国际上研究最多的一项太阳电池技术。

进一步提高薄膜太阳电池的光电转换效率，降低成本将是未来科学工作者的研究重点。随着各国科学工作者的不断努力，以及新材料和新技术（量子点太阳电池、热载流子太阳电池）的不断出现、电池结构（叠层太阳电池、多带隙太阳电池）方面的不断创新，将会使薄膜太阳电池的光电转换效率和稳定性不断提高，为人类的生产和生活提供更大的帮助。