第三代太陽能電池是薄膜電池，主要是指銅銦鎵硒，有著成本低，污染小，轉化率高、衰退慢等優點，但技術難度高，五年內應該不會有太大的進展。

薄膜電池顧名思義就是將一層薄膜制備成太陽能電池，其用硅量極少，更容易降低成本，同時它既是一種高效能源產品，又是一種新型建筑材料，更容易與建筑完美結合。在國際市場硅原材料持續緊張的背景下，薄膜太陽電池已成為國際光伏市場發展的新趨勢和新熱點。

目前已經能進行產業化大規模生產的薄膜電池主要有3種:硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池(CIGS)、碲化鎘薄膜太陽能電池(CdTe)。