Dünnschicht-Solarzellen wurden später als die kristallinen Solarzellen aus Silizium entwickelt. Ihr Vorteil: Während zur Produktion von Solarzellen aus kristallinem Silizium die Kristallblöcke zersägt werden müssen, um aus dem Siliziumblock die Wafer herzustellen, wird bei Dünnschicht-Solarzellen das Halbleitermaterial in dünnen Schichten direkt auf das Substrat aufgebracht. Das spart sowohl Material als auch Energie ein. Zudem lassen sich die Prozesse besser automatisieren. So sind z.B. bereits "roll-to-roll-Verfahren" bei der Produktion von amorphen Silizium-Solarzellen auf Metallsubstrat üblich.

Doch trotz dieses hohen Potenzials gibt es auch Nachteile der Dünnschichttechnologien. Die Produktionstechnologien erlauben noch nicht, das theoretische Potenzial wirklich voll auszuschöpfen. Besonders das Erzielen hoher Wirkungsgrade auf größeren Flächen bereitet nach wie vor Probleme. Amorphe Silizium-Solarzellen auf Glassubstrat haben noch einen relativ geringen Wirkungsgrad, die CIS-Technologie wird gerade erst serienreif und die Cadmium-Tellurid-Dünnschicht ist wegen ihres wenn auch nur geringen Anteils des Schwermetalles Cadmium in die Kritik geraten.

Gestalterisch haben die einheitlich schwarzen Flächen Vor- und Nachteile: Einerseits ermöglichen sie einheitlich dunkle Fassaden-Flächen, andererseits ist die Gestaltungsfreiheit stark eingeschränkt. Die Formate der Solarmodule sind weit weniger flexibel, als bei den kristallinen Solarzellen, denn die Dünnschicht-Zelle existiert nicht einzeln, sondern wird gleich flächig als in sich verschaltetes Modul auf das Substrat beschichtet. Die Glassubstrate haben dabei herstellerspezifisch festgelegte Maße, die nicht individuell angepasst werden können, da die automatisierten Produktionsstraßen auf das handling eines Glasformates ausgelegt sind.

Abweichende Formate werden erzielt, indem die in einem Format von z.B. 600 x 1200 mm fertig beschichteten Glasscheiben zersägt und zwischen zwei Glasscheiben mit dem gewünschten Modulformat gelegt werden. Auf diese Weise entsteht Verschnitt und häufig ein dreifacher Glasverbund.

Die Farbe kann gegenwärtig nicht modifiziert werden. Da die Branche derzeit vor allem um hohe Wirkungsgrade kämpft, wird die Realisierung von Farbvarianten zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht im Zentrum der Entwicklung stehen. Allerdings haben japanische Hersteller bereits in Forschungsprojekten farbige Dünnschichtzellen entwickelt. Grundsätzlich ist hier eine ähnliche Manipulationsmöglichkeit gegeben wie bei den farbigen kristallinen Solarzellen.

Ein Bereich, in dem bereits  abweichende Formate und diverse Farben von Dünnschicht-Solarzellen gefertigt werden, ist der Kleinprodukte-Bereich. So werden Armbanduhren auch mit weißen Dünnschicht-Solarzellen-Ziffernblättern angeboten.