Glavni poluvodički materijali za tank{0}}slojne solarne ploče uključuju:
Amorfni silicij: amorfni silicij jedan je od najčešćih tipova ćelija s tankim{0}}slojem. Mora se kombinirati s vodikom za provođenje električne energije. Solarne ćelije od amorfnog silicija često se nalaze u elektroničkim proizvodima kao što su kalkulatori i satovi.
Kadmijev telurid (CdTe): kadmijev telurid još je jedan komercijalno isplativ tankoslojni-poluvodički materijal. Ima nižu cijenu i dulje razdoblje povrata, dok također troši manje vode tijekom svog životnog vijeka. Međutim, kadmij je otrovan element i može uzrokovati onečišćenje okoliša ako se njime ne rukuje ispravno.
Copper Indium Gallium Diselenide (CIGS): solarne ćelije tankog-sloja CIGS mogu se nanijeti na plastiku, značajno smanjujući težinu i povećavajući fleksibilnost.
Galijev arsenid (GaAs): Galijev arsenid još je jedan tanko{0}}slojni poluvodički materijal, ali zbog svoje više cijene obično se koristi za posebne aplikacije visokih-učinkovitosti.
