Die heute gängigen Dünnschicht Module sind aus Silizium, oder einer sehr stabilen Verbindung aus Kadmium und Tellur, oder aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS) aufgebaut. Bei den Siliziumbasierten Dünnschicht Modulen unterscheidet man zwischen amorphen und micromorphen Siliziumschichten, die in der Regel kombiniert werden. Alle Dünnschichttechnologien verwenden „giftige“ Bestandteile. Jedoch sind diese in den Kristallgittern der Halbleiterschichten stark verankert und können nur bei sehr hohen Temperaturen freigesetzt werden. Bei den Siliziumbasierten handelt es sich um Bor und Phosphor, bei CdTe und CIGS hauptsächlich um das Schwermetall Kadmium. Die Wirkungsgrade steigen von den Siliziumbasierten 5-10% über die Cadmium – Tellurid Module 9 – 12% zu den CIGS Modulen mit 10 -15%, die das höchste Wirkungsgradpotential haben. Über die Langzeitstabilität von Dünnschichtmodulen gibt es kontroverse Meinungen. Pauschal lässt sich aber sagen, dass die kristallinen Module in der Langzeitstabilität anerkannter sind. Die Kosten von Dünnschichtmodulen sind günstiger als die von kristallinen Modulen. Die weltweit größten Dünnschichthersteller sind First Solar die bereits über 1,5 GWp Produktionsleistung haben und Solar Frontier mit über 900 MWp Produktionskapazität.
