Aus technischer Sicht basieren Dünnschicht-Solarmodule hauptsächlich auf dem photoelektrischen Effekt. Wenn Licht auf die Oberfläche eines Materials fällt, absorbieren Elektronen im Material Photonenenergie und gehen in das Leitungsband über, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird. Abhängig von den verwendeten Materialien können Dünnschicht-Solarmodule in verschiedene Typen eingeteilt werden, z. B. Dünnschichtbatterien aus amorphem Silizium, Dünnschichtbatterien aus Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) und Dünnschichtbatterien aus Cadmiumtellurid (CdTe). Jedes Material hat seine einzigartigen Leistungsmerkmale; Beispielsweise weisen amorphe Silizium-Dünnschichtbatterien eine gute Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen auf, während CIGS-Dünnschichtbatterien eine höhere Umwandlungseffizienz und Stabilität aufweisen.