Iz tehničke perspektive, solarni paneli s tankim-slojem prvenstveno se temelje na fotoelektričnom učinku. Kada svjetlost obasja površinu materijala, elektroni u materijalu apsorbiraju energiju fotona i prelaze u vodljivi pojas, stvarajući tako električnu struju. Ovisno o upotrijebljenim materijalima, solarni paneli s tankim-slojem mogu se kategorizirati u nekoliko vrsta, kao što su amorfne silikonske tanko{4}}slojne baterije, bakreno-indij-galij-selenidne (CIGS) tanko-slojne baterije i kadmijev telurid (CdTe) tanko-slojne baterije. Svaki materijal ima svoje jedinstvene karakteristike izvedbe; na primjer, tanko-slojne baterije od amorfnog silicija imaju dobre performanse u uvjetima slabog-osvjetljenja, dok CIGS tanko-slojne baterije pokazuju veću učinkovitost pretvorbe i stabilnost.