L'estructura central d'una cèl·lula solar de-pel·lícula fina és la unió PN. Normalment consta de cinc capes de materials de pel·lícula-prima amb diferents funcions:
• Capa d'òxid conductor transparent (TCO): serveix com a elèctrode frontal de la cèl·lula, permetent el pas de la llum i recollint corrent. Els materials utilitzats habitualment inclouen l'òxid d'estany d'indi (ITO).
• Capa semiconductora de tipus P-: genera forats, actuant com a capa de transport dels portadors fotogenerats.
• Capa semiconductora intrínseca (capa I): la capa central d'absorció de llum-, responsable principalment de la generació i separació dels parells d'electrons-forats fotogenerats.
• Capa semiconductora de tipus N-: genera electrons, formant el camp elèctric integrat- de la unió PN amb la capa P.
• Capa d'elèctrode posterior: Generalment feta de metall, s'utilitza per captar corrent.
