目前已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化競爭的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)按電池技術(shù)路線分類主要分為晶體硅光伏電池、薄膜光伏電池和聚光光伏電池。其中晶體硅光伏電池是目前發(fā)展最成熟的在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。

　太陽能電池根據(jù)所用材料的不同，還可分為：硅光伏電池、多元化合物薄膜光伏電池、聚合物多層修飾電極型光伏電池、納米晶光伏電池、有機(jī)光伏電池等。

圖1 光伏電池分類及規(guī)模化生產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率

　　 1．多元化合物薄膜光伏電池

　　多元化合物薄膜光伏電池材料為無機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、碲化鎘及銅銦硒薄膜光伏電池等。

　　硫化鎘、碲化鎘薄膜光伏電池的效率較非晶硅薄膜光伏電池效率高，成本較晶體硅光伏電池低，并且也易于大規(guī)模生產(chǎn)，但鎘有劇毒，會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此并不是最理想的光伏電池。

　　砷化鎵（GaAs）III-V族化合物光伏電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)40%。GaAs 化合物材料具有十分理想的光學(xué)帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強(qiáng)，對熱不敏感，適合于制造高效單結(jié)電池。但是GaAs材料的價格不菲，因而在很大程度上限制了GaAs電池的普及。

　　銅銦硒薄膜光伏電池（簡稱CIS）適合光電轉(zhuǎn)換，不存在光致衰退問題，轉(zhuǎn)換效率也較高。具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，將成為今后發(fā)展光伏電池的一個重要方向。唯一問題是材料來源，銦和硒都是稀有元素，因此這類電池的發(fā)展必然受到限制。

　　2．聚合物多層修飾電極型光伏電池

　　聚合物多層修飾電極型光伏電池以有機(jī)聚合物代替無機(jī)材料是剛剛開始的一個光伏電池制造的研究方向。由于有機(jī)材料柔性好，制作容易，材料來源廣泛，成本底等優(yōu)勢，對大規(guī)模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。但以有機(jī)材料制備光伏電池的研究僅僅剛開始，不論是使用壽命，還是電池效率都不能和無機(jī)材料特別是晶體硅光伏電池相比。能否發(fā)展成為具有實(shí)用意義的產(chǎn)品，還有待于進(jìn)一步研究探索。

　　3．納米晶光伏電池和有機(jī)光伏電池

　　納米晶光伏電池轉(zhuǎn)化效率可達(dá)10%，有機(jī)光伏電池轉(zhuǎn)化效率可達(dá)6%，轉(zhuǎn)換效率還比較低，這兩類電池還處于研究探索階段，短時間內(nèi)不可能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

　　4．聚光太陽電池

　　聚光光伏電池最大優(yōu)點(diǎn)就是高轉(zhuǎn)換效率（30%～40%），以及較小的占地面積。聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由高效聚光太陽電池、高性能的聚光跟蹤系統(tǒng)、有效的電池散熱系統(tǒng)組成。由于高效聚光光伏電池的技術(shù)路線尚未定型，聚光光伏發(fā)電規(guī)模化產(chǎn)業(yè)鏈也未形成，高性能的聚光跟蹤系統(tǒng)和有效的電池散熱系統(tǒng)的成本控制難度大，因而聚光光伏發(fā)電暫無優(yōu)勢可言。

　　5．晶體硅光伏電池和薄膜光伏電池

　　關(guān)于“晶硅”和“薄膜”孰優(yōu)孰劣的討論也很多。從市場表現(xiàn)來看，05年起“薄膜”市場份額開始不斷增加，到09年達(dá)到了18%（數(shù)據(jù)來源：Solarbuzz），趨勢相當(dāng)可觀。而且正是從09年開始，發(fā)展“薄膜”的呼聲也越來越高：一方面硅晶電池剛剛經(jīng)歷了“硅”價巨幅波動的事件導(dǎo)致各大廠家受損；另一方面，美國的FirstSolar公司異軍突起，把薄膜電池推上了新高度。2010年，國內(nèi)很多地方都上了薄膜項(xiàng)目，而一旦開始生產(chǎn)薄膜電池，問題也就暴露出來。

　　首先是技術(shù)門檻問題。“晶硅”技術(shù)經(jīng)歷了多年發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入成熟期，國內(nèi)幾個大型企業(yè)已經(jīng)熟練掌握了晶硅電池的技術(shù)，并且有了自己的技術(shù)創(chuàng)新和突破。而薄膜電池則不同，技術(shù)仍在不斷發(fā)展變化，特別是非硅薄膜電池技術(shù)，材料和工藝上都有很多技術(shù)難關(guān)，國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)并不具備足夠的水平，還都只是探索階段，卻要面臨在薄膜電池技術(shù)領(lǐng)先的FirstSolar公司和已經(jīng)技術(shù)成熟的晶硅電池雙重壓力，發(fā)展困難可想而知。

　　其次是資金門檻問題。薄膜電池的設(shè)備投入比晶硅電池大，而且所有配套設(shè)備都依靠進(jìn)口。隨著薄膜電池技術(shù)不斷發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備也隨之更新?lián)Q代，很容易造成設(shè)備投資上的浪費(fèi)。

　　近年來晶硅組件價格一路走低，與薄膜組件的價格已經(jīng)很接近，薄膜組件的價格優(yōu)勢已不再明顯。但“晶硅”對比“薄膜”仍然存在高的轉(zhuǎn)換效率和較長的使用壽命的優(yōu)勢。事實(shí)上，一些原打算開展薄膜電池項(xiàng)目的企業(yè)，現(xiàn)在也都把項(xiàng)目放緩（尚德、英利），所以薄膜電池想要真的發(fā)展，還是需要一定的時間。

　　單晶硅光伏電池與多晶硅光伏電池相比轉(zhuǎn)化效率高（單晶18～20%、多晶16～18%）、成本高，由于其成本控制難度大，全面勝出的可能性不大。

　　6．太陽能光熱發(fā)電

　　除光伏發(fā)電外達(dá)到工程應(yīng)用水平的還有太陽能光熱發(fā)電。太陽能光熱發(fā)電的建設(shè)和運(yùn)行門檻很高，我國在太陽能光熱發(fā)電部件研發(fā)上還幾乎是空白：曲面反光鏡，高溫真空管，有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電機(jī)組，斯特林發(fā)電機(jī)組等。此外，與光伏發(fā)電不同，光熱發(fā)電對于環(huán)境也有更高要求：必須直射光，而且需要水冷卻，這樣在荒漠地區(qū)，就無法滿足。我國目前太陽能光熱發(fā)電尚處于研究示范階段，光熱發(fā)電與常規(guī)電廠結(jié)合成互補(bǔ)電站，獨(dú)立穩(wěn)定工作的不多（示范項(xiàng)目：江蘇江寧縣70kW示范電站，863計(jì)劃北京延慶1MW實(shí)驗(yàn)電站）。由于技術(shù)障礙，我國在5～10年內(nèi)都會處于試驗(yàn)示范階段，光熱發(fā)電不會成為主導(dǎo)潮流。