近年来，得益于光伏相关科学技术水平的不断提升，国内外光伏发电产业发展迅速，已逐渐成为了全球多数国家利用清洁能源的主要形式。在光伏发电规模化发展过程中，太阳能电池经历了几个重要的突破、迭代阶段，每一步发展都为太阳能光伏发电引领未来全球能源绿色革命奠定了坚实的基础。
1.太阳能电池发展的几个主要迭代过程
（1）早期研究
1839年，法国物理学家亚历山大·贝克勒尔在协助父亲研究将光波照射到电解池所产生的效应时，发现了光生伏特效应。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳能电池，具有实用价值的光伏发电技术诞生了。纽约时报把这一突破性的成果称为“无限阳光为人类文明服务的一个新时代的开始”。
（2）第一代太阳能电池
20世纪60年代至70年代，单晶硅太阳能电池逐渐成为主流，这种电池利用硅材料制造PN结，将太阳能直接转化为电能，理论上有着相对较高的转换效率和稳定性。然而，由于当时单晶硅太阳能电池制造成本高昂，且能效低下，大规模应用受到限制。
20世纪80年代，多晶硅太阳能电池的生产技术逐渐成熟，开始成为主流。单晶硅和多晶硅区别在于，当熔融的单质硅凝固时，硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅；如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。硅系太阳能电池的主要应用场景为集中式光伏电站，目前技术最为成熟，但光电转化效率已经接近上限，提效降本空间较为有限，边际成本大幅升高。
（3）第二代太阳能电池
第二代太阳能电池主要以各种薄膜为基底制造出的电池，薄膜技术所需材料较之硅系太阳能电池要少得多，因此容易实现大规模生产。目前主要的薄膜电池种类有碲化镉CdTe、砷化镓GaAs、铜铟镓硒CIGS等化合物，相比于传统硅系太阳能电池，薄膜太阳能电池具有更低的制造成本和更高的转换效率，并且也易于大规模生产。
（4）第三代太阳能电池
第三代太阳能电池必须具有以下条件：薄膜化，转换效率高，原料丰富。钙钛矿太阳能电池是第三代太阳能电池中最具前景的一种，使用钙钛矿材料作为半导体，可以达到较高的效率。目前仍处于实验室及中试阶段，稳定性有待突破，未来随着科学技术的进步，有望实现商业化量产。
2.碲化镉薄膜太阳能电池发展现状
目前的薄膜太阳能电池市场中，碲化镉CdTe薄膜太阳能电池产量最高，商业化技术也最为成熟。由碲化镉薄膜电池片组成的发电玻璃具有柔、薄、轻、透的质地，可应用于幕墙、阳光房、停车棚、公交亭等工商业建筑场景，还可用于光伏伞、太空舱、汽车玻璃、光伏背包等工业领域，在建筑、光伏、工业等多个市场有着不可估量的发展前景。
碲化镉薄膜电池的基本结构由五个部分组成，包括玻璃衬底(入射太阳光)、起到透光和导电作用的TCO层(前部接触层)、n型窗口层(形成异质结)、p型吸收层(CdTe)、背接触层和背电极(降低CdTe与金属电极接触势垒并连接外电路)。
随着光伏建筑一体化市场逐步扩大，薄膜太阳能电池领域也在试图寻找新的市场空间，力求与晶硅路线实现差异化竞争。2022年，我国碲化镉薄膜太阳能电池产量约为80MW，预计到2029年国内碲化镉薄膜太阳能电池产量将达到3250MW。
从价格方面来看，自从2020年以来，我国碲化镉薄膜太阳能电池市场价格持续降低，由2020年的1.84元/瓦下降至2021年的1.8元/瓦左右，到2022年，碲化镉薄膜太阳能电池市场均价进一步下降至1.78元/瓦左右，整体上来看价格下降幅度逐渐加大。
3.碲化镉薄膜太阳能电池的发展趋势
碲化镉薄膜太阳能电池具有重量轻、弱光性能好、温度系数低、转换效率高、耐用性能好、易实现规模化生产等优点。在未来，碲化镉薄膜电池的发展趋势主要体现在以下几个方面：
（1）提升转换效率：碲化镉薄膜电池光电转换效率在理想状态下可达32%，目前国内实验室最高转换效率约为20%左右，碲化镉CdTe薄膜组件量产最高转换效率最高位17.3%。未来，通过进一步优化材料和工艺技术，提高转换效率将是碲化镉薄膜太阳能电池发展的重要方向。
（2）降低生产成本：随着技术的不断进步，碲化镉薄膜太阳能电池的生产成本正在逐渐降低。其中，核心工艺设备的国产化和规模化生产是降低成本的关键。其次，碲化镉薄膜太阳能电池理论上吸收层厚度在几个微米左右，原材料消耗极少，因而碲化镉电池制造成本较低。
（3）政策引导鼓励：在政策方面，国家、各级政府都制定了相关的法规、标准、补贴、税收等政策措施，以促进薄膜太阳能电池的技术创新、产业升级和市场拓展。
（4）拓展应用领域：碲化镉薄膜太阳能电池产品不仅可用于地面电站、屋顶分面式电站等常规电站，其定制化、特制化产品还可在BIPV领域、新能源汽车玻璃、新型农业大棚以及“光伏+”场景中得到广泛应用，每一个场景中都蕴含着巨大的市场潜力。
4.关于企业
中茂绿能科技是一家专注于薄膜太阳能电池芯片研发、生产与制造为主的新能源高科技企业，重点发展碲化镉CdTe薄膜光伏相关产品。中茂绿能科技碲化镉薄膜组件量产转换效率已达到17%的国内领先水平。未来两年，中茂绿能科技将投资20.16亿元在西咸新区秦汉新城规划建设150MW薄膜光伏组件生产线，以技术孵化与技术革新为着力点，以新技术新工艺填补我国西部碲化镉CdTe太阳能电池技术开发应用的空白。
5.结论
展望太阳能电池的未来，薄膜化、低成本、高转换效率、原材料丰富是新一代理想的太阳能电池。随着科技的不断进步，我们有理由相信碲化镉薄膜太阳能电池，会在未来可再生能源领域中扮演越来越重要的角色，为人类带来更多的绿色能源与美好生活。