Amorfni silicij je oblika silicija, drugega najbolj razširjenega naravnega elementa na Zemlji. Vendar se od silicija razlikuje po tem, da je nekristaliziran in neurejen na enak način kot običajno steklo, kar pomeni, da se nekateri atomi v njegovi kemični strukturi upirajo vezavi. Te tako imenovane “viseče” vezi vplivajo na prirojene lastnosti materiala, in sicer mu dajejo večjo gostoto napak, kar se nanaša na količino naravno prisotnih nepopolnosti. Ta snov, ki je pogosto okrajšana kot a-Si, še vedno ponuja številne prednosti pred kristalnim silicijem, zaradi česar je prednostna za uporabo pri izdelavi tankih filmov za prevleko različnih elektronskih komponent, zlasti fotovoltaičnih (PV) sistemov. Na primer, lahko se nanaša na velika območja na bolj homogen način kot silicij in pri zelo nizkih temperaturah, kar omogoča, da se oprime stekla, plastike in kovin.
Preden se lahko amorfni silicij nanese kot tanek film na določene materiale, kot so sončne celice, mora iti skozi hidrogeniranje, da se materialu zagotovi večja stabilnost in vzdržljivost. To pomeni, da morajo viseče vezi biti podvržene »pasivaciji«, procesu, pri katerem so neurejene vezi v vsaki plasti silicijevih celic nasičene z atomskim vodikom, medtem ko so pod pritiskom med plastmi prozornega prevodnika in kovinske podlage, običajno kositrov oksid oziroma aluminij. . Ta sprememba omogoča večjo fleksibilnost glede načina odlaganja materiala in ponuja več nadzora nad njegovimi napetostnimi lastnostmi. Posledično se lahko amorfni silicij uporablja v tankoplastnih procesih, ki se uporabljajo za izdelavo različnih nizkonapetostnih naprav, kot so žepni kalkulatorji in ure.
Druga prednost uporabe tankega filma amorfnega silicija pred kristalnim silicijem je, da prvi absorbira do 40-krat več sončnega sevanja. V tem primeru je potreben le zelo tanek filmski premaz, da absorbira 90 odstotkov ali več neposredne sončne svetlobe. Pravzaprav mora biti premaz debel le 0.000 039 37 palcev ali en mikrometer. Če pogledamo to v perspektivo, ima en sam pramen človeških las 100-krat večjo debelino. Ta lastnost prispeva k stroškovni učinkovitosti uporabe amorfnega silicija v tankoslojnih tehnologijah.
Edina pomanjkljivost uporabe amorfnega silicija v aplikacijah sončnih celic je nekaj, kar je znano kot Staebler-Wronskijev učinek. Iz razlogov, ki niso popolnoma razumljeni, celice v materialu ponavadi zmanjšajo izhodno napetost za do 20 odstotkov po začetni izpostavljenosti naravni sončni svetlobi. Vendar pa material doseže točko električne izhodne stabilnosti po enem do dveh mesecih.