Dizajn tankog filma je proizvodna tehnika nanošenja vrlo tankih slojeva na podlogu ili podlogu. Proces se može koristiti za premaze boja, elektroničke dijelove ili solarne ćelije za stvaranje električne energije iz svjetlosti. Tanki film opisuje proces dodavanja vrlo finih količina proizvoda u slojevima koji se ponavljaju, ne nužno koliko je debeo gotov proizvod.
Rana elektronika koristila je teške i glomazne vakuumske cijevi i druge dijelove za izradu televizora i elektronike sredinom 20. stoljeća. S vremenom su postali dostupni poluvodiči i poluprovodnički uređaji, što je elektronici omogućilo korištenje laganih, malih sklopova. U 21. stoljeću, stalna poboljšanja dizajna elektroničkih sklopova dovela su do uređaja manjih veličina i većeg računalnog kapaciteta. Dizajn tankog filma važan je zbog svoje sposobnosti korištenja malih količina skupih sirovina za izradu sklopova po relativno niskoj cijeni.
Unatoč konceptu da se dizajn tankog filma odnosi na proces, a ne na veličinu dijela, rastuće tržište početkom 21. stoljeća bilo je razvoj fleksibilnih sklopova. Umjesto da moraju koristiti krute ploče, programeri bi sada mogli izraditi elektroničke dijelove na vrlo tankoj, fleksibilnoj plastici. Tržište koje je imalo koristi od ovog poboljšanja bila je solarna električna energija.
Solarni paneli početkom i sredinom 20. stoljeća bili su teški, kruti paneli izrađeni od čvrstog stakla i debelih slojeva materijala koji proizvode električnu energiju. S vremenom je dizajn tankog filma doveo do krutih ploča s mnogo manjom težinom što je smanjilo vrijeme i troškove ugradnje. Osim toga, tanki filmovi su omogućili postavljanje solarnih panela u prijenosne kalkulatore, radio uređaje i mobilne telefone ili punjače po niskoj cijeni. U kasnom 20. stoljeću, solarne ćelije su prvi put proizvedene na plastičnoj foliji, što je omogućilo da se ploča smota za skladištenje ili ugradi kao vanjska površina zgrade ili vozila.
Energetska učinkovitost, mjerenje količine sunčeve svjetlosti koja se pretvara u električnu energiju, bila je niska u ranim solarnim projektima. Električna energija proizvedena iz solarnih panela obično je bila pohranjena u baterijama koje su imale vlastita ograničenja učinkovitosti. Bilo je važno maksimizirati energetsku učinkovitost solarnih dizajna, a tankoslojni dizajn omogućio je povećanje učinkovitosti na iznad 20 posto početkom 21. stoljeća, uz dodatna poboljšanja koja se očekuju kako su novi materijali bili testirani.
U 21. stoljeću, solarni tanki filmovi koristili su ili mješavinu kristalnog i nekristalnog, ili amorfnog silicija. Kristalni silicij se može usporediti s pijeskom, gdje molekule imaju fiksnu, pravilnu strukturu. Amorfni materijal je poput stakla, gdje su molekule više nasumične s različitim fizičkim i električnim svojstvima.
Istodobno, za solarne ćelije razvijene su mješavine metala koje bi mogle stvarati električnu energiju iz svjetlosti. Bakar indij galij selenid (CIGS) i kadmij telurid (CdTe) bile su dvije tehnologije korištene kao alternativa siliciju. Ovi metali, iako su u nekim slučajevima otrovni, bili su čvrsto fiksirani u dizajnu tankog filma i u to vrijeme nisu se smatrali opasnostima za okoliš. U svim slučajevima, proizvođači su odabrali određeni dizajn kako bi stvorili najveću učinkovitost po jediničnoj cijeni, kako bi stekli tržišnu prednost.
Neki proizvodi se mogu raspršiti slično kao i boja na staklenu ili filmsku podlogu. Izmjenični slojevi električno vodljivih i nevodljivih materijala mogu stvoriti elektroničke sklopove. Drugi postupak za taloženje tankih filmova je raspršivanje, gdje se materijal isparava i daje mu električni naboj, gdje se privlači na osnovni materijal suprotnim nabojem. Lasersko svjetlo može se koristiti za isparavanje materijala koji se taloži na podlogu. Plazma, visokoenergetsko električno pražnjenje, može se koristiti za prijenos materijala u nekim dizajnima tankog filma.