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　　1976卡爾松和路昂斯基報(bào)告了無(wú)定形硅（簡(jiǎn)稱a-Si）薄膜太陽(yáng)電池的誕生。當(dāng)時(shí)，小面積樣品的光電轉(zhuǎn)換效率為2．4人時(shí)隔二十多年，a-Si太陽(yáng)電池現(xiàn)在已發(fā)展成為最用廉價(jià)的太陽(yáng)電池品種之一。非晶硅科技已轉(zhuǎn)化為一支大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。世界上總組件生產(chǎn)力在每年五十兆瓦以上。組件及相關(guān)產(chǎn)品銷售額在十億美元以上，應(yīng)用范圍小到手表、計(jì)．器電源大到10兒瓦級(jí)的獨(dú)立電站。涉及諸多品種的電子消費(fèi)品、照明和家用電源、衣牧，抽水、廣播通訊臺(tái)站電源及中小型聯(lián)網(wǎng)電站等。a-Si太陽(yáng)電池成了光伏能源的一支生力

　　對(duì)整個(gè)光伏潔凈可再生能源發(fā)展起了巨大的推動(dòng)作用。非晶硅太陽(yáng)電池技術(shù)的日益成熟增強(qiáng)了人們對(duì)作為清潔可再生能源的光伏能替代一次性常規(guī)能源的信心。 非晶硅太陽(yáng)電池的主發(fā)展過(guò)程是生動(dòng)、復(fù)雜和曲折的。全面總結(jié)其中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)對(duì)于進(jìn)一步推動(dòng)薄膜非晶硅太陽(yáng)電池領(lǐng)域的科技進(jìn)步和相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要意義。況且，由于從非晶硅材料及其太陽(yáng)電池研究到有關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的典型事例。其中的規(guī)律性對(duì)其它新興科技領(lǐng)域和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也會(huì)有有益的啟示。本文將追迷非晶硅太陽(yáng)電池的發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程。簡(jiǎn)要評(píng)迷其中的關(guān)鍵之點(diǎn)。指出進(jìn)一步發(fā)展的方向。

　　一、非晶硅太陽(yáng)電池的誕生

　　1、社會(huì)需求催生a-Si太陽(yáng)電池

　　太陽(yáng)電池在七十年代中期誕生，應(yīng)視為，發(fā)明科學(xué)家力圖使自己從事的科研工作適應(yīng)：會(huì)需求的一個(gè)范例。他們?cè)趫?bào)告中提出了發(fā)明非太陽(yáng)電池的兩大目標(biāo)：與昂責(zé)的晶體硅J日電池競(jìng)爭(zhēng)；利用非晶硅太陽(yáng)電池發(fā)電，與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)。七十年代曾發(fā)生過(guò)有名的能源危機(jī)；這種背景催促科學(xué)家把對(duì)a-Si材料的一般性研究轉(zhuǎn)向廉價(jià)太陽(yáng)電池應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新，這種創(chuàng)新實(shí)際上又是非晶半導(dǎo)體向晶體半導(dǎo)體的第三次挑戰(zhàn)。太電池本來(lái)是晶體硅的應(yīng)用領(lǐng)域，挑戰(zhàn)者稱，太陽(yáng)電池雖然是高品位的光電子器件，但不一定要用昂責(zé)的晶體半導(dǎo)體材料制造，廉價(jià)的非晶硅薄膜材料也可以勝任。

　　2．非晶硅太陽(yáng)電池的理論與技術(shù)基礎(chǔ)的確立

　　無(wú)定形材料第一次在光電子器件領(lǐng)露頭角是在1950年。當(dāng)時(shí)人們?cè)趯ふ疫m用于電視攝像管和復(fù)印設(shè)備用的光電導(dǎo)材料時(shí)找到了無(wú)定形硒（a一Se ）和無(wú)定形三硫化銻（a一SbS3）。當(dāng)時(shí)還不存在非晶材料的概念及有關(guān)的領(lǐng)域，而晶體半導(dǎo)體的理論基礎(chǔ)---能帶理論，早在三十年代就已成熟。晶體管已經(jīng)發(fā)明。晶體半導(dǎo)體光電特性和器件開發(fā)正是熱點(diǎn)。而a-Se和a-SbS3這類材料居然在沒有基礎(chǔ)理論的情況下發(fā)展成為產(chǎn)值在十億美元的大產(chǎn)業(yè)，非晶材料的這第一次挑戰(zhàn)十分成功，還啟動(dòng)了對(duì)非晶材料的科學(xué)技術(shù)研究。 1957年斯皮爾成功地測(cè)量了a-Se材料的漂移遷移率，1958年美國(guó)的安松第一次在論文中提出，無(wú)定形體系中存在電子局域化效應(yīng)。 1960年，前蘇聯(lián)人約飛與熱格爾在題為“非晶態(tài)、無(wú)定形態(tài)及液態(tài)電子半導(dǎo)體”的文章中，提出了對(duì)非晶半導(dǎo)體理論有要意義的論點(diǎn)，即，決定固體的基本電子特性是屬于金屬還是半導(dǎo)體還是絕緣體的主素是構(gòu)成凝聚態(tài)的原子短程結(jié)構(gòu)，即最近鄰的原子配位情況。從1960年起，人們開始致力于制備a一Si和aGe薄膜材料。早先采用的主要是濺射法。同時(shí)有人系統(tǒng)地研究了這些薄膜的光學(xué)特性。1965年斯特林等人第一次采用輝光放電（GD）或等離子體增強(qiáng)化相沉積（簡(jiǎn)為PECVD）制備了氫化無(wú)定形硅（a一si： H）薄膜．這種方法采用射頻電磁場(chǎng)激勵(lì)低壓硅烷等氣體，輝光放電化學(xué)分解，在襯底上形成a一Si薄膜。這就是后來(lái)的太陽(yáng)電池用a一Si材料的主要制備方法。