Zonnecellen van amorf silicium (a-Si of a-Si:H) behoren tot de categorie dunne-film silicium, waarbij één of meerdere lagen fotovoltaïsch materiaal op een substraat worden afgezet.

Sommige soorten dunne-film zonnecellen hebben een enorm potentieel. Deze technologieën zullen naar verwachting de komende jaren snel groeien naarmate ze volwassener worden. In 2011 vertegenwoordigden zonnecellen van amorf silicium ongeveer 3% van de markt.

Het woord "amorf" betekent letterlijk vormloos. Het siliciummateriaal is niet gestructureerd of gekristalliseerd op moleculair niveau, zoals veel andere soorten op silicium gebaseerde zonnecellen.

De meeste zakrekenmachines worden aangedreven door een dunne film zonnecel gemaakt van amorf silicium. Lange tijd beperkte het lage vermogen van zonnecellen van amorf silicium hun gebruik tot kleine toepassingen.

Dit probleem wordt gedeeltelijk opgelost door meerdere amorfe zonnecellen op elkaar te "stapelen", waardoor hun prestaties toenemen en ze ruimtebesparend zijn.

In laboratoriumomstandigheden hebben wetenschappers de efficiëntie opgedreven tot 12,5%. Het rendement van zonnecellen van amorf silicium die in grootschalige processen worden vervaardigd, varieert van 6% tot 9%. Oerelikon vestigde het wereldrecord voor stabiele amorfe zonnecellen in 2009 tot boven de 10%.

Voordelen:

• Vereist veel minder silicium. Amorf silicium is een materiaal met een directe bandgap en vereist daarom slechts ongeveer 1% van het silicium dat zou zijn gebruikt om een ​​zonnecel op basis van kristallijn silicium te produceren.
• De substraten kunnen worden gemaakt van goedkope materialen zoals glas, roestvrij staal en kunststof.
• Dit zijn de twee belangrijkste redenen waarom zonnecellen van amorf silicium een ​​groot potentieel hebben om ooit goedkoper te worden dan mono- en polykristallijne zonnecellen.
• Kan flexibel en lichtgewicht worden gemaakt. Een flexibele dunnefilmmodule stelt ons in staat veel creatiever te zijn als het gaat om toepassingen. Ze kunnen op gebogen oppervlakken worden geplaatst en zullen waarschijnlijk in de toekomst in kleding worden verwerkt! Sterkte en flexibiliteit wordt bepaald door de oppervlakken of substraten waarop de dunne film zonnecellen zijn bevestigd.
• Dunne-film zonnecellen presteren relatief goed onder slechte lichtomstandigheden en hebben minder last van schaduwproblemen.
• Amorf silicium kan worden afgezet op substraten bij temperaturen onder 300°C, waardoor de technologie een goede kandidaat is voor flexibele substraten en roll-to-roll fabricagetechnieken.

Nadelen

• Amorfe dunne-film zonnecellen hebben een lager rendement. De technologie is nieuw en men denkt dat de efficiëntie zal toenemen met technologische doorbraken in de nabije toekomst.
• Dunne-film zonnepanelen hebben de neiging sneller te degraderen en gaan niet zo lang mee als mono- en polykristallijne zonnepanelen.
• Je zou een groter oppervlak moeten bedekken met zonnepanelen van amorf silicium dan op kristallijne zonnepanelen voor een gelijk vermogen aan elektrisch vermogen.
• Het komt erop neer: zonnecellen van amorf silicium zijn veelbelovend. Ze zijn lichter, flexibeler en mogelijk goedkoper om te produceren. Aan de andere kant moet de technologie volwassen worden om te kunnen concurreren met mono- en polykristallijne zonne-energie.