太阳能发电的薄膜太阳能电池是基于硅、和化薄膜的太阳能电池。薄膜太阳能电池可以由轻质低成本的基础材料(如玻璃、塑料、陶瓷等)制成。能产生电压的薄膜厚度小于1微米，便于运输和安装。但沉积在异质衬底上的薄膜会产生一些缺陷，因此现有的和铜铟硒太阳能电池在量产时的转换效率只有12%到14%，而理论上限可以达到29%。如果在生产过程中能够减少的缺陷，将会延长电池的使用寿命，提高其转换效率。因此，有必要研究缺陷产生的原因以及减少缺陷和控制质量的方法。太阳能发电的太阳能电池的接口也很关键，需要大量的研发投入。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而终成为能够与常规能源竞争的替代能源，那么就必须很好的解决蓄能问题，但现在蓄能也是太阳能利用中一个较为薄弱的环节。分散性到达地球表面的太阳辐射能的总量虽然大，但是能流密度很低。平均来说，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度大，在垂直于太阳光方向1平米面积上接收到的太阳能平均有1000w；若按全年日夜平均，则只有200w。而在冬季大致只有一半，阴天只有1/5左右，这样的能流密度是很低的。)