薄膜设计是一种在基底或衬底材料上沉积非常薄的薄膜的制造技术。该工艺可用于油漆涂层、电子零件或太阳能电池，以利用光产生电能。薄膜描述了在重复层中添加极少量产品的过程，而不一定是成品的厚度。

20世纪中期，早期的电子产品使用笨重的真空管和其他部件制造电视和电子产品。随着时间的推移，半导体和固态器件成为可能，使得电子产品可以使用轻量化的小型电路。进入21世纪，电子电路设计的不断改进导致了尺寸更小、计算能力更强的设备。薄膜设计的重要性在于它能够使用少量昂贵的原材料以相对较低的成本制造电路。。

尽管薄膜设计的概念是工艺，而不是零件的尺寸，但在21世纪初，一个不断增长的市场是柔性电路的发展。开发人员现在可以在非常薄的柔性塑料上制造电子零件，而不必使用刚性电路板。从这一改进中受益的市场是太阳能发电。

20世纪早期至中期的太阳能电池板是由实心玻璃和厚层发电材料制成的重型刚性电池板。随着时间的推移，薄膜设计使得刚性面板的重量大大降低，从而减少了安装时间和费用。此外，薄膜使太阳能电池板能够以低成本安装在便携式计算器、收音机、手机或充电器中。在20世纪末，太阳能电池首先在塑料薄膜上生产，使太阳能电池板可以卷起储存或作为建筑物或车辆的外表面安装。。

在早期的太阳能设计中，衡量太阳光转化为电能的能量效率很低。太阳能电池板产生的电能通常储存在电池中，电池本身有效率限制。重要的是要最大限度地提高太阳能设计的能源效率，而薄膜设计使效率在21世纪初上升到20%以上，随着新材料的测试，预计还会有更多的改进。

在21世纪，太阳能薄膜使用晶体和非晶体或非晶硅的混合物。晶体硅可以比作沙子，在沙子中分子具有固定的规则结构。无定形材料就像玻璃，其中的分子更随机，具有不同的物理和电学性质。

与此同时，可以从光中产生电能的金属混合物被开发用于太阳能电池。硒化铜铟镓（CIGS）和碲化镉（CdTe）是硅的两种替代技术。这些金属虽然在某些情况下有毒，但在薄膜设计中被严格固定，当时不考虑环境危害。在所有情况下，制造商都选择特定的设计，以创造最高的单位成本效率，从而获得市场优势。。

有些产品可以类似于在玻璃或薄膜基底上喷涂油漆。导电和非导电材料的交替层可以形成电子电路。另一种沉积薄膜的方法是溅射，在溅射过程中，材料蒸发并产生电荷，然后以相反的电荷吸引到基材上。激光可以用来蒸发沉积在基底上的材料。等离子体是一种高能放电，可用于某些薄膜设计中的材料转移。。