Silikon film tipis adalah bentuk silikon yang biasa digunakan dalam desain sel fotovoltaik yang digunakan dalam teknologi seperti generator tenaga surya dan fotodetektor. Ini adalah lapisan silikon yang sangat tipis yang bersifat amorf, artinya tidak memiliki struktur kristal, atau memiliki salah satu dari beberapa struktur kristal dengan sifat khusus. Silikon film tipis dibedakan dari silikon curah atau silikon wafer, yang terbuat dari silikon monokristalin atau polikristalin.
Silikon film tipis adalah semikonduktor dan berguna dalam sel fotovoltaik karena caranya dipengaruhi oleh cahaya pada tingkat kuantum. Ketika foton cahaya mengenai silikon dan diserap, ini menyebabkan elektron dalam silikon meningkat pada tingkat energi, naik dari posisi biasanya di pita energi valensi yang padat ke pita energi konduksi yang jauh lebih jarang di mana mereka dapat bergerak jauh lebih bebas. Pada saat yang sama, tidak adanya elektron bermuatan negatif di pita valensi menciptakan pembawa muatan positif yang disebut lubang elektron sebagai gantinya, yang dapat bergerak melalui pita valensi saat elektron berturut-turut bergerak untuk mengisi lubang dan menciptakan yang baru. di posisi mereka sebelumnya. Pergerakan pembawa muatan melalui semikonduktor ini menghasilkan arus listrik yang dapat digunakan sebagai sumber energi atau memberikan sinyal ke peralatan pendeteksi.
Silikon film tipis dapat memiliki salah satu dari beberapa bentuk. Silikon amorf tidak memiliki struktur kristal, artinya tidak ada urutan atau pola jangka panjang dalam susunan atom silikon. Nanokristalin, kadang-kadang disebut mikrokristalin, silikon memiliki butiran kristal kecil yang dikelilingi dan dipisahkan oleh silikon amorf. Silikon protokristalin adalah silikon dalam fase peralihan dari proses pembentukan kristal dalam silikon amorf. Silikon hitam adalah bentuk silikon dengan permukaan yang ditutupi jarum monokristalin mikroskopis, struktur yang meningkatkan penyerapan cahaya. Berbagai bentuk silikon film tipis efektif dalam menangkap panjang gelombang cahaya yang berbeda, sehingga sel surya film tipis sering kali menggabungkan lapisan lebih dari satu jenis untuk menyerap sinar matahari sebanyak mungkin.
Silikon film tipis digunakan terutama dalam industri tenaga surya karena sifat silikon sebagai semikonduktor. Sel film tipis memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan sel surya silikon curah, termasuk biaya bahan yang lebih rendah dan ukuran yang lebih kecil, meskipun ini dapat menyebabkan efisiensi konversi daya yang lebih rendah. Ukuran dan berat sel film tipis yang lebih rendah juga membuatnya lebih cocok untuk aplikasi seperti sel fotovoltaik yang diintegrasikan ke dalam gedung dan sistem pengisian untuk kendaraan. Silikon film tipis juga digunakan dalam peralatan deteksi, seperti kamera termografis dan kacamata penglihatan malam.