薄膜型太陽能電池由于使用材料較少，就每一模塊的成本而言比起堆積型太陽能電池有著明顯的減少，制造程序上所需的能量也較堆積型太陽能電池來的小，它同時(shí)也擁有整合型式的連接模塊，如此一來便可省下了獨(dú)立模塊所需在固定和內(nèi)部連接的成本。未來薄膜型太陽能電池將可能會(huì)取代現(xiàn)今一般常用硅太陽能電池，而成為市場主流。非晶硅太陽能電池與單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池的最主要差異是材料的不同，單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池的材料都疏，而非晶硅太陽能電池的材料則是SiH4，因?yàn)椴牧系牟煌狗蔷Ч杼柲茈姵氐臉?gòu)造與晶硅太陽能電池稍有不同。

SiH4最大的優(yōu)點(diǎn)為吸光效果及光導(dǎo)效果都很好，但其電氣特性類似絕緣體，與硅的半導(dǎo)體特性相差甚遠(yuǎn)，因此最初認(rèn)為SiH4是不適合的材料。但在1970年代科學(xué)家克服了這個(gè)問題，不久后美國的RCA制造出第一個(gè)非晶硅太陽能電池。雖然SiH4吸光效果及光導(dǎo)效果都很好，但由于其結(jié)晶構(gòu)造比多晶硅太陽能電池差，所以懸浮鍵的問題比多晶硅太陽能電池還嚴(yán)重，自由電子與電洞復(fù)合的速率非常快；此外SiH4的結(jié)晶構(gòu)造不規(guī)則會(huì)阻礙電子與電洞的移動(dòng)使得擴(kuò)散范圍變短。基于以上兩個(gè)因素，因此當(dāng)光照射在SiH4上產(chǎn)生電子電洞對后，必須盡快將電子與電洞分離，才能有效產(chǎn)生光電效應(yīng)。所以非晶硅太陽能電池大多做得很薄，以減少自由電子與電洞復(fù)合。由于SiH4的吸光效果很好，雖然非晶硅太陽能電池做得很薄，仍然可以吸收大部分的光。

非晶硅薄膜型太陽能電池的結(jié)構(gòu)不同于一般硅太陽能電池，如圖9所示，其主要可分為三層，上層為非常薄（約為0.008微米）且具有高摻雜濃度的p＋；中間一層則是較厚（0.5∼1微米）的純質(zhì)層（Intrinsiclayer），但純質(zhì)層一般而言通常都不會(huì)是完全的純質(zhì)（Intrinsic），而是摻雜濃度較低的n型材料；最下面一層則是較薄（0.02微米）的n。而這種p+-i-n的結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)p-n結(jié)構(gòu)有較大的電場，使得純質(zhì)層中生成電子電洞對后能迅速被電場分離。而在p＋上一層薄的氧化物膜為透明導(dǎo)電膜（TransparentConducTIngOxide:TCO），它可防止太陽光反射，以有效吸收太陽光，通常是使用二氧化硅（SnO2）。非晶硅太陽能電池最大的優(yōu)點(diǎn)為成本低，而缺點(diǎn)則是效率低及光電轉(zhuǎn)換效率隨使用時(shí)間衰退的問題。因此非晶硅太陽能電池在小電力市場上被廣泛使用，但在發(fā)電市場上則較不具競爭力。