Amorphes Silizium ist eine Form von Silizium, dem am zweithäufigsten vorkommenden natürlichen Element auf der Erde. Es unterscheidet sich jedoch von Silizium dadurch, dass es nicht kristallisiert und in gleicher Weise ungeordnet ist wie gewöhnliches Glas, was bedeutet, dass einige der Atome in seiner chemischen Struktur einer Bindung widerstehen. Diese sogenannten „baumelnden“ Bindungen beeinflussen die inhärenten Eigenschaften des Materials, nämlich eine höhere Defektdichte, die sich auf die Menge der natürlich vorkommenden Unvollkommenheiten bezieht. Diese Substanz, die oft mit a-Si abgekürzt wird, bietet gegenüber kristallinem Silizium immer noch mehrere Vorteile, die sie für die Verwendung bei der Herstellung von dünnen Filmen zum Beschichten einer Vielzahl elektronischer Komponenten, insbesondere von Photovoltaik-(PV)-Systemen, vorzuziehen macht. So lässt es sich beispielsweise homogener als Silizium und bei sehr niedrigen Temperaturen auf große Flächen auftragen und haftet so auf Glas, Kunststoff und Metallen.
Bevor amorphes Silizium als dünner Film auf bestimmte Materialien wie Solarzellen aufgebracht werden kann, muss es hydriert werden, um dem Material mehr Stabilität und Haltbarkeit zu verleihen. Dies bedeutet, dass die baumelnden Bindungen einer „Passivierung“ unterzogen werden müssen, einem Prozess, bei dem die ungeordneten Bindungen in jeder Schicht von Siliziumzellen unter Druck mit atomarem Wasserstoff gesättigt werden, und zwar zwischen Schichten aus transparentem Leiter und einem Metallträger, normalerweise Zinnoxid bzw. Aluminium . Diese Modifikation ermöglicht eine größere Flexibilität hinsichtlich der Art und Weise, wie das Material abgeschieden werden kann, sowie eine bessere Kontrolle über seine Spannungseigenschaften. Als Ergebnis kann amorphes Silizium in Dünnschichtprozessen verwendet werden, die zur Herstellung einer Vielzahl von Niederspannungsgeräten wie Taschenrechnern und Uhren verwendet werden.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung von amorphem Silizium-Dünnfilm gegenüber kristallinem Silizium besteht darin, dass ersteres bis zu 40-mal mehr Sonnenstrahlung absorbiert. Daher ist nur eine sehr dünne Filmbeschichtung erforderlich, um 90 Prozent oder mehr des direkten Sonnenlichts zu absorbieren. Tatsächlich muss die Beschichtung nur 0.000 039 37 Zoll oder einen Mikrometer dick sein. Um dies ins rechte Licht zu rücken, hat eine einzelne menschliche Haarsträhne eine 100-mal größere Dicke. Dieses Attribut trägt zur Kosteneffizienz der Verwendung von amorphem Silizium in Dünnschichttechnologien bei.
Der einzige Nachteil bei der Verwendung von amorphem Silizium in Solarzellenanwendungen ist der sogenannte Staebler-Wronski-Effekt. Aus nicht vollständig geklärten Gründen neigen die Zellen im Material dazu, die Ausgangsspannung um bis zu 20 Prozent zu verringern, nachdem sie dem natürlichen Sonnenlicht ausgesetzt wurden. Allerdings erreicht das Material nach ein bis zwei Monaten einen Punkt der elektrischen Leistungsstabilität.