Plonos plėvelės dizainas yra gamybos metodas, kai ant pagrindo arba pagrindo medžiagos nusodinami labai ploni sluoksniai. Šis procesas gali būti naudojamas dažų dangoms, elektroninėms dalims arba saulės elementams gaminti elektros energiją iš šviesos. Plona plėvelė apibūdina labai smulkių produkto kiekių pridėjimo pasikartojančiais sluoksniais procesą, nebūtinai kokio storio yra gatavas produktas.
Ankstyvoji elektronika XX amžiaus viduryje naudojo sunkius ir didelių gabaritų vakuuminius vamzdžius ir kitas dalis televizoriams ir elektronikai gaminti. Laikui bėgant atsirado puslaidininkių ir kietojo kūno įrenginių, leidžiančių elektronikai naudoti lengvas, mažas grandines. XXI amžiuje nuolat tobulinant elektroninių grandinių dizainą atsirado mažesnių dydžių ir didesnio skaičiavimo pajėgumo įrenginiai. Plonos plėvelės dizainas yra svarbus dėl galimybės naudoti nedidelį kiekį brangių žaliavų, kad būtų galima palyginti mažomis sąnaudomis sukurti grandines.
Nepaisant koncepcijos, kad plonos plėvelės dizainas yra susijęs su procesu, o ne su dalies dydžiu, XXI amžiaus pradžioje auganti rinka buvo lanksčių grandinių kūrimas. Užuot turėję naudoti standžias plokštes, kūrėjai dabar gali kurti elektronines dalis ant labai plono, lankstaus plastiko. Rinka, kuriai šis pagerėjimas buvo naudingas, buvo saulės elektros energija.
Saulės baterijos XX amžiaus pradžioje ir viduryje buvo sunkios, standžios plokštės, pagamintos iš kieto stiklo ir storų elektrą gaminančių medžiagų sluoksnių. Laikui bėgant dėl plonos plėvelės konstrukcijos buvo sukurtos standžios plokštės, kurių svoris buvo daug mažesnis, o tai sumažino montavimo laiką ir išlaidas. Be to, plonos plėvelės leido saulės baterijas dėti į nešiojamus skaičiuotuvus, radijo imtuvus ir mobiliuosius telefonus arba įkroviklius už mažą kainą. XX amžiaus pabaigoje saulės elementai pirmą kartą buvo gaminami ant plastikinės plėvelės, todėl plokštę galima suvynioti saugojimui arba įrengti kaip išorinį pastato ar transporto priemonės paviršių.
Energijos efektyvumas, matuojant, kiek saulės šviesos paverčiama elektra, ankstyvosiose saulės energijos konstrukcijose buvo žemas. Elektra, pagaminta iš saulės baterijų, paprastai buvo kaupiama baterijose, kurios turėjo savo efektyvumo apribojimus. Buvo svarbu maksimaliai padidinti saulės energijos konstrukcijų energijos vartojimo efektyvumą, o plonos plėvelės dizainas leido efektyvumui pakilti iki daugiau nei 20 procentų XXI amžiaus pradžioje, o tikimasi papildomų patobulinimų, kai buvo išbandytos naujos medžiagos.
XXI amžiuje saulės plonosios plėvelės naudojo arba kristalinio ir nekristalinio, arba amorfinio silicio mišinį. Kristalinis silicis gali būti lyginamas su smėliu, kur molekulės turi fiksuotą, taisyklingą struktūrą. Amorfinė medžiaga yra kaip stiklas, kur molekulės yra labiau atsitiktinės, turinčios skirtingas fizines ir elektrines savybes.
Tuo pačiu metu saulės elementams buvo sukurti metalų mišiniai, galintys sukurti elektros energiją iš šviesos. Vario indžio galio selenidas (CIGS) ir kadmio teluridas (CdTe) buvo dvi technologijos, naudojamos kaip silicio alternatyva. Šie metalai, nors kai kuriais atvejais buvo toksiški, buvo tvirtai pritvirtinti plonos plėvelės konstrukcijoje ir tuo metu nebuvo laikomi pavojingais aplinkai. Visais atvejais gamintojai pasirinko tam tikrą dizainą, kad sukurtų didžiausią vieneto kainos efektyvumą, kad įgytų pranašumą rinkoje.
Kai kurie produktai gali būti purškiami panašiai kaip dažai ant stiklo ar plėvelės pagrindo. Kintamieji elektrai laidžių ir nelaidžių medžiagų sluoksniai gali sukurti elektronines grandines. Kitas plonų plėvelių nusodinimo procesas yra purškimas, kai medžiaga išgarinama ir jai suteikiamas elektrinis krūvis, kur ji priešingu krūviu pritraukiama prie pagrindinės medžiagos. Lazerio šviesa gali būti naudojama medžiagoms, kurios bus nusodinamos ant pagrindo, išgarinti. Plazma, didelės energijos elektros išlydis, gali būti naudojama kai kurių plonų plėvelių konstrukcijų medžiagoms perkelti.