Ogniwa cienkowarstwowe (thin-film) powstają przez naniesienie cienkich warstw materiału półprzewodnikowego (np. CdTe, CIGS) na podłoże. Mają niższą sprawność niż krzemowe, ale dobrze znoszą wysokie temperatury i rozproszone światło, są lekkie i elastyczne.
Stosowane w niszach: lekkie dachy, powierzchnie nietypowe, duże farmy w gorącym klimacie. W typowych instalacjach dachowych dominuje krzem mono ze względu na sprawność.