Silikon amorf adalah bentuk silikon, unsur alam kedua yang paling banyak terdapat di Bumi. Namun, ini berbeda dari silikon karena tidak mengkristal dan tidak teratur dengan cara yang sama seperti kaca biasa, yang berarti bahwa beberapa atom dalam struktur kimianya menolak ikatan. Apa yang disebut ikatan “menggantung” ini berdampak pada sifat yang melekat pada material, yaitu memberikan kepadatan cacat yang lebih tinggi, yang mengacu pada jumlah ketidaksempurnaan yang terjadi secara alami. Zat ini, sering disingkat a-Si, masih menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan silikon kristal yang membuatnya lebih disukai untuk digunakan dalam pembuatan film tipis untuk melapisi berbagai komponen elektronik, terutama sistem fotovoltaik (PV). Misalnya, dapat diterapkan ke area yang luas dengan cara yang lebih homogen daripada silikon dan pada suhu yang sangat rendah, memungkinkannya menempel pada kaca, plastik, dan logam.
Sebelum silikon amorf dapat diaplikasikan sebagai film tipis pada material tertentu, seperti sel surya, silikon harus melalui hidrogenasi untuk memberikan stabilitas dan daya tahan yang lebih besar pada material. Ini berarti bahwa ikatan yang menjuntai harus mengalami “pasifasi”, sebuah proses di mana ikatan tak beraturan di setiap lapisan sel silikon jenuh dengan atom hidrogen sementara di bawah tekanan antara lapisan konduktor transparan dan dukungan logam, biasanya oksida timah dan aluminium, masing-masing. . Modifikasi ini memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam hal bagaimana material dapat disimpan, serta menawarkan lebih banyak kontrol atas sifat tegangannya. Akibatnya, silikon amorf dapat digunakan dalam proses film tipis yang digunakan untuk membuat berbagai perangkat bertegangan rendah, seperti kalkulator saku dan jam tangan.
Keuntungan lain dari penggunaan film tipis silikon amorf di atas silikon kristal adalah bahwa yang pertama menyerap hingga 40 kali lebih banyak radiasi matahari. Karena itu, hanya lapisan film yang sangat tipis yang diperlukan untuk menyerap 90 persen atau lebih sinar matahari langsung. Padahal, ketebalan lapisan hanya harus 0.000 039 37 inci, atau satu mikrometer. Untuk menempatkan ini ke dalam perspektif, sehelai rambut manusia memiliki ketebalan 100 kali lebih besar. Atribut ini menambah efektivitas biaya menggunakan silikon amorf dalam teknologi film tipis.
Satu-satunya kelemahan menggunakan silikon amorf dalam aplikasi sel surya adalah sesuatu yang dikenal sebagai efek Staebler-Wronski. Untuk alasan yang tidak sepenuhnya dipahami, sel-sel dalam bahan cenderung menurunkan output tegangan hingga 20 persen setelah paparan awal sinar matahari alami. Namun, material tersebut mencapai titik stabilitas keluaran listrik setelah satu hingga dua bulan.