İnce film tasarımı, bir baz veya substrat malzemesine çok ince tabakalar bırakmanın bir üretim tekniğidir. İşlem, boyadan, elektronik parçalardan veya güneş pillerinden ışıktan elektrik elde etmek için kullanılabilir. İnce bir film, bitmiş ürünün ne kadar kalın olduğu değil, tekrar eden katmanlara çok ince miktarlarda ürün ekleme işlemini tarif eder.
Erken elektronik, 20. yüzyılın ortalarında televizyon ve elektronik yapmak için ağır ve hacimli vakum tüpleri ve diğer parçaları kullandı. Zamanla, yarı iletkenler ve katı hal cihazları mevcut oldu ve bu da elektronik aksamın hafif, küçük devreler kullanmasına izin verdi. 21. yüzyılda, elektronik devre tasarımında devam eden gelişmeler, daha küçük boyutlu ve daha fazla hesaplama kapasitesine sahip cihazlara yol açmıştır. İnce film tasarımı, devreleri nispeten düşük maliyetle yapmak için az miktarda pahalı ham madde kullanabilmesi için önemlidir.
İnce film tasarımının süreçle ilgili olmasına rağmen, parçanın büyüklüğü ile değil, 21. yüzyılın başlarında büyüyen bir pazar esnek devrelerin gelişmesiydi. Geliştiriciler, sert devre kartları kullanmak yerine, çok ince, esnek plastiklerde elektronik parçalar yaratabilirler. Bu gelişmeden yararlanan bir pazar güneş enerjisi idi.
20. yüzyılın başlarından ortalarına doğru güneş panelleri, sert camdan ve kalın elektrik üretim malzemeleri katmanlarından yapılmış sert panellerden oluşuyordu. Zaman içinde, ince film tasarımı, montaj süresini ve masrafını azaltan çok daha düşük ağırlığa sahip sert panellere yol açtı. Ek olarak, ince filmler güneş panellerinin taşınabilir hesap makinelerine, radyolara ve cep telefonlarına veya şarj cihazlarına düşük maliyetle yerleştirilmesine izin verdi. 20. yüzyılın sonlarında, güneş pilleri ilk olarak plastik film üzerinde üretildi ve panelin depoya alınmasına ya da bir binanın veya aracın dış yüzeyi olarak kurulmasına izin verildi.
Güneş ışığının ne kadarının elektriğe dönüştürüldüğünü ölçen enerji verimliliği, ilk güneş tasarımlarında düşüktü. Güneş panellerinden üretilen elektrik tipik olarak kendi verimlilik sınırlamaları olan pillerde depolanmıştır. Güneş enerjisi tasarımlarının enerji verimliliğini en üst düzeye çıkarmak önemliydi ve ince film tasarımı, yeni malzemeler test edildiğinde beklenen ilave iyileştirmelerle birlikte, 21. yüzyılın başlarında verimliliklerin yüzde 20'nin üzerine çıkmasına izin verdi.
21. yüzyılda, güneş ince filmler, kristalimsi ve kristalimsi olmayan veya amorf silisyum karışımını kullandı. Kristalin silikon, moleküllerin sabit, düzenli bir yapıya sahip olduğu kumla karşılaştırılabilir. Şekilsiz bir materyal, moleküllerin farklı fiziksel ve elektriksel özelliklerle daha rastgele olduğu cam gibidir.
Aynı zamanda, güneş pilleri için ışıktan elektrik üretebilecek metal karışımları geliştirildi. Bakır indiyum galyum selenit (CIGS) ve kadmiyum tellürid (CdTe), silikonun alternatifi olarak kullanılan iki teknolojidir. Bu metaller, bazı durumlarda toksik olmasına rağmen, ince film tasarımında katı bir şekilde sabitlenmiştir ve o zaman çevresel tehlikeler olarak değerlendirilmemiştir. Her durumda, üreticiler piyasa avantajı elde etmek için birim maliyet başına en yüksek verimi oluşturmak için özel bir tasarım seçtiler.
Bazı ürünler bir cam veya film tabanına boyamak için benzer şekilde püskürtülebilir. Elektriksel olarak iletken ve iletken olmayan malzemelerin alternatif katmanları elektronik devreler oluşturabilir. İnce filmlerin biriktirilmesi için bir başka işlem, malzemenin buharlaştırıldığı ve elektrik yükünün verildiği, taban malzemesine zıt bir yük ile çekildiği yerde püskürtmedir. Lazer ışığı, bir substratta biriktirilecek malzemeleri buharlaştırmak için kullanılabilir. Bazı ince film tasarımlarında malzeme aktarımı için yüksek enerjili bir elektriksel deşarj olan plazma kullanılabilir.
