Tankoplastni silicij je oblika silicija, ki se običajno uporablja pri oblikovanju fotovoltaičnih celic, ki se uporabljajo v tehnologijah, kot so generatorji sončne energije in fotodetektorji. To je zelo tanek sloj silicija, ki je bodisi amorfen, kar pomeni, da nima kristalne strukture, ali pa ima eno od več kristalnih struktur s posebnimi lastnostmi. Tankoplastni silicij se razlikuje od sipkega ali rezin silicija, ki je izdelan iz monokristalnega ali polikristalnega silicija.
Tankoplastni silicij je polprevodnik in je uporaben v fotovoltaičnih celicah zaradi načina, kako nanj vpliva svetloba na kvantni ravni. Ko fotoni svetlobe udarijo v silicij in se absorbirajo, to povzroči, da se elektroni v siliciju povečajo na energijskem nivoju, pri čemer se dvignejo iz svojega običajnega položaja v gosto zapakiranem valenčnem energijskem pasu v veliko redkejši energijski pas prevodnosti, kjer se lahko gibljejo veliko bolj svobodno. Hkrati odsotnost negativno nabitega elektrona v valenčnem pasu ustvari na svojem mestu nosilec pozitivnega naboja, imenovan elektronska luknja, ki se lahko premika skozi valenčni pas, ko se zaporedni elektroni premikajo, da zapolnijo luknjo in tako ustvarijo novega. v njihovem prejšnjem položaju. To gibanje nosilcev naboja skozi polprevodnik proizvaja električni tok, ki se lahko uporablja kot vir energije ali zagotavlja signale za detekcijsko opremo.
Tankoplastni silicij ima lahko eno od več oblik. Amorfni silicij nima kristalne strukture, kar pomeni, da v razporeditvi atomov silicija ni dolgega reda ali vzorca. Nanokristalni, včasih imenovan mikrokristalni, silicij ima majhna kristalna zrna, obdana in ločena z amorfnim silicijem. Protokristalni silicij je silicij v vmesni fazi procesa nastajanja kristalov v amorfnem siliciju. Črni silicij je oblika silicija s površino, prekrito z mikroskopskimi monokristalnimi iglami, strukturo, ki poveča absorpcijo svetlobe. Različne oblike tankoslojnega silicija so učinkovite pri lovljenju različnih valovnih dolžin svetlobe, zato tankoslojne sončne celice pogosto vključujejo plasti več kot ene vrste, da absorbirajo čim več sončne svetlobe.
Tankoplastni silicij se uporablja predvsem v industriji sončne energije zaradi lastnosti silicija kot polprevodnika. Tankoplastne celice imajo številne prednosti pred sončnimi celicami v razsutem stanju, vključno z nižjimi stroški materiala in manjšo velikostjo, čeprav je to lahko posledica nižje učinkovitosti pretvorbe energije. Zaradi manjše velikosti in teže tankoplastnih celic so tudi bolj primerne za aplikacije, kot so fotovoltaične celice, vgrajene v zgradbe, in sistemi za polnjenje vozil. Tankoplastni silicij se uporablja tudi v opremi za odkrivanje, kot so termografske kamere in očala za nočno opazovanje.