薄膜太陽電池的主要優點有：質量小、厚度極薄（幾個微米）、可彎曲、制造工藝簡單等。.
傳統晶體矽太陽電池由於由矽組成,電池主要部分易碎,易產生隱形裂紋,大多有壹層鋼化玻璃作為防護,造成重量大,攜帶不便,抗震能力差,造價高,效率或多或少降低.
薄膜太陽電池克服了上述缺點,前些年由於技術落後，薄膜太陽電池的光電轉化效率並沒有傳統晶體矽電池轉化效率高。薄膜太陽電池的轉化效率之提升是太陽能科技界正在不斷研究的主方向。截止2015年年中，實驗室中碲化鎘薄膜太陽電池的光電轉化效率已達21.5%。First Solar公司是全球最大的碲化鎘太陽能電池組件生廠商，其計劃在2015年內實現相關組件的效率達到16%。目前，銅銦鎵硒薄膜太陽電池的效率也超過21%，相關組件的效率也將達到15%。
當前已經實現商業化的薄膜太陽電池主要有:碲化鎘薄膜太陽電池、銅銦鎵硒薄膜太陽電池、 非晶體矽薄膜太陽電池。
主要缺點：
易潮解：薄膜材料的生長機制決定薄膜太陽電池易潮解，故封裝時要求封裝薄膜太陽電池的含氟材料阻水性需比晶體矽電池的材料強9倍左右。
光致衰減性：衰減約30%。