非晶硅(Amorphus Silicon, a-Si)，在1980年代，非晶硅是唯一商业化的薄膜型太阳能电池材料。非晶硅的优点在于对于可见光谱的吸光能力很强，而且利用溅镀或是化学气相沉积方式在玻璃或金属基板上生成薄膜的生产方式成熟且成本低廉，材料成本相对于其他化合物半导体材料也便宜；不过缺点则有转换效率低(约5~7%)，以及会产生严重的光劣化现象(就是在受到UV照射后会使得转换效率大幅降低)的问题，因此无法打入太阳能发电市场，而多应用于消费性电子产品市场。
不过在新一代的非晶硅多接面太阳能电池(Multijuction Cell)已经能够大幅改善纯非晶矽太阳电池的缺点，转换效率可提升到6~8%，使用寿命也获得提升。由于发展历史相当长，目前市场上绝大多数的薄膜太阳能电池都是用非晶硅作为主要材料，而未来在具有成本低廉的优势之下，仍将是未来薄膜太阳能电池的主流之一。
