Solarzellen aus amorphem Silizium (a-Si oder a-Si:H) gehören zur Kategorie der Dünnschichtsilizium, bei der eine oder mehrere Schichten aus photovoltaischem Material auf einem Substrat abgeschieden werden.

Einige Arten von Dünnschicht-Solarzellen haben ein enormes Potenzial. Es wird erwartet, dass diese Technologien in den kommenden Jahren schnell wachsen werden, wenn sie ausgereift sind. Im Jahr 2011 machten Solarzellen aus amorphem Silizium etwa 3 % des Marktes aus.

Das Wort "amorph" bedeutet wörtlich formlos. Das Siliziummaterial wird nicht auf molekularer Ebene strukturiert oder kristallisiert wie viele andere Arten von Solarzellen auf Siliziumbasis.

Die meisten Taschenrechner werden von einer Dünnschicht-Solarzelle aus amorphem Silizium angetrieben. Die geringe Leistung von Solarzellen aus amorphem Silizium beschränkte deren Einsatz lange Zeit auf kleine Anwendungen.

Dieses Problem wird teilweise gelöst, indem mehrere amorphe Solarzellen übereinander "gestapelt" werden, was ihre Leistung erhöht und Platz spart.

Unter Laborbedingungen haben Wissenschaftler den Wirkungsgrad auf bis zu 12,5 % gesteigert. Der Wirkungsgrad von großtechnisch hergestellten Solarzellen aus amorphem Silizium liegt zwischen 6 % und 9 %. Oerelikon hat 2009 den Weltrekord für stabile amorphe Solarzellen auf über 10 % aufgestellt.

Vorteile:

• Benötigt viel weniger Silizium. Amorphes Silizium ist ein Material mit direkter Bandlücke und benötigt daher nur etwa 1 % des Siliziums, das zur Herstellung einer kristallinen Silizium-Solarzelle verwendet worden wäre.
• Die Substrate können aus kostengünstigen Materialien wie Glas, Edelstahl und Kunststoff hergestellt werden.
• Dies sind die beiden Hauptgründe, warum Solarzellen aus amorphem Silizium ein großes Potenzial haben, eines Tages billiger als mono- und polykristalline Solarzellen zu werden.
• Kann flexibel und leicht gemacht werden. Ein flexibles Dünnschichtmodul lässt uns viel kreativer bei der Anwendung sein. Sie können auf gekrümmten Oberflächen platziert werden und werden wahrscheinlich in Zukunft in Kleidung integriert! Festigkeit und Flexibilität werden durch die Oberflächen oder Substrate bestimmt, auf denen die Dünnschicht-Solarzellen montiert werden.
• Dünnschicht-Solarzellen funktionieren relativ gut bei schlechten Lichtverhältnissen und leiden weniger unter Schattenproblemen.
• Amorphes Silizium kann bei Temperaturen unter 300 °C auf Substraten abgeschieden werden, was die Technologie zu einem guten Kandidaten für flexible Substrate und Rolle-zu-Rolle-Fertigungstechniken macht.

Nachteile

• Amorphe Dünnschichtsolarzellen haben einen geringeren Wirkungsgrad. Die Technologie ist neu und es wird angenommen, dass die Effizienz mit technologischen Durchbrüchen in naher Zukunft zunehmen wird.
• Dünnschicht-Solarmodule neigen dazu, sich schneller zu verschlechtern und halten nicht so lange wie mono- und polykristalline Solarmodule.
• Sie müssten mit amorphen Silizium-Solarmodulen eine größere Oberfläche bedecken als mit kristallinen Solarmodulen, um die gleiche Leistung wie elektrische Leistung zu erzielen.
• Fazit: Solarzellen aus amorphem Silizium sind vielversprechend. Sie sind leichter, flexibler und möglicherweise billiger in der Herstellung. Andererseits muss die Technologie reifen, um mit mono- und polykristalliner Solarenergie konkurrieren zu können.