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　　1960年發(fā)生了非晶半導(dǎo)體在器件應(yīng)用領(lǐng)域向晶體半導(dǎo)體的第二次挑戰(zhàn)．這就是當(dāng)年美國人歐夫辛斯基發(fā)現(xiàn)硫系無定形半導(dǎo)體材料具有電子開關(guān)存儲(chǔ)作用。這個(gè)發(fā)現(xiàn)在應(yīng)用上雖然：不算成功，但在學(xué)術(shù)上卻具有突破性的價(jià)值。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者莫特稱，這比晶體管的發(fā)明還重要。它把科學(xué)家的興趣從傳統(tǒng)的晶體半導(dǎo)體材料引向了非晶半導(dǎo)體材料。掀起了研究非晶：半導(dǎo)體材料的熱潮。我國也正是在六十年代末期開始從事此領(lǐng)域的研究的。從1966年到1969年有關(guān)科學(xué)家深入開展了基礎(chǔ)理論研究，解決了非晶半導(dǎo)體的能帶理論。提出了電子能態(tài)分；布的Mott一CF0模型和遷移邊的思想。

　　電子能帶理論是半導(dǎo)體材料和器件的理論基礎(chǔ)。它可以指導(dǎo)半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)和工藝，分16f1i4fo器件的性能。盡合目前非晶硅能帶理論還不很完善，也存在爭議，但畢竟為非晶半導(dǎo)體器件提供了理論上的依據(jù)。

　　3、a-Si太陽電池的基本結(jié)構(gòu)

　　對a-Si薄膜摻雜以控制其導(dǎo)電類型和電導(dǎo)數(shù)量的工作，1975年第一次由萊康柏和斯皮爾實(shí)現(xiàn)。同時(shí)也就實(shí)現(xiàn)了a-Si PN 結(jié)的制作。事實(shí)上，由于a-Si多缺陷的特點(diǎn)，摻雜往往使缺陷密度進(jìn)一步增加，a-Si太陽電池基本結(jié)構(gòu)不是PN結(jié)而是PIN結(jié)。摻硼形成P區(qū)，摻磷形成N區(qū)，I為非雜質(zhì)或輕摻B的本征層（因?yàn)榉菗诫sa-Si是弱N型）。重?fù)诫s的P、N區(qū)在電池內(nèi)部形成內(nèi)建勢，以收集電荷。同時(shí)兩者可與導(dǎo)電電極形成歐姆接觸，為外部提供電功率。I區(qū)是光敏區(qū)。光電導(dǎo)/暗電導(dǎo)比在105--106。此區(qū)中光生電子空穴是光伏電力的源泉。非晶體硅結(jié)構(gòu)的長程無序破壞了晶體硅光電子躍遷的選擇定則。使之從間接帶隙材料變成了直接帶隙材料。對光子的吸收系數(shù)很高，對敏感譜域的光吸收殆盡。所以，P/I/N結(jié)構(gòu)的a-Si電池的厚度取500Å左右，而作為死光吸收區(qū)的P、N層的厚度限制在100Å量級(jí)。

　　總之，非晶硅太陽電池既是應(yīng)用需求的產(chǎn)物，又是非晶半導(dǎo)體技術(shù)探索和基礎(chǔ)理論研究的結(jié)果�？萍紕�(chuàng)新與社會(huì)需求相結(jié)合產(chǎn)生巨大的價(jià)值。當(dāng)今每一項(xiàng)科技創(chuàng)新都包含技術(shù)探索和基礎(chǔ)理論研究兩方面，不偏廢其中之一。當(dāng)然，不同課題或一個(gè)課題的不同發(fā)展階段，側(cè)重點(diǎn)會(huì)有不同。科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上，有些領(lǐng)域先形成的基礎(chǔ)理論，等待技術(shù)成熟后才結(jié)出碩果。也有些領(lǐng)域先產(chǎn)生應(yīng)用技術(shù)，技術(shù)發(fā)展推基礎(chǔ)理論研究，產(chǎn)生理論成果。理論的確立又指導(dǎo)應(yīng)用技術(shù)走向成熟。

　　二、非晶硅太陽電池的初期發(fā)展

　　1．初期的技術(shù)進(jìn)步和繁榮

　　半導(dǎo)體巨型電子器件——太陽電池可用廉價(jià)的非晶硅材料和工藝制作，這就激發(fā)了科研人員、研究單位紛紛投入到這個(gè)領(lǐng)域的研究中，也引起了企業(yè)界的重視和許多國家政府的關(guān)注和重視。這就帶來了非晶硅太陽電池的大發(fā)展。非晶硅太陽電池很快就走出了實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)了中試線和較大規(guī)模的生產(chǎn)線。從術(shù)上看，非晶硅太陽電池這一階段的進(jìn)步主要表現(xiàn)在：（1）從簡單的IT0／P／I/N（a-Si ） ／Al發(fā)展成為Sn02（F）/P-a-SiC／I一a一Si／N一a一Si／AI這樣比較復(fù)雜實(shí)用的結(jié)構(gòu)。Sn0：透明導(dǎo)電膜比IT0更穩(wěn)定，成本更低，易于實(shí)現(xiàn)織構(gòu)，從而增加太陽電池對光的吸收。采用asIC：H作為P型的窗口層，帶隙更寬，減少了P層的光吸收損失，更好地利用入射的太陽光能。（2）對a-Si層和兩個(gè)電極薄層分別實(shí)現(xiàn)了激光劃線分割，實(shí)現(xiàn)了集成化組件的生產(chǎn)。（3）出現(xiàn)了單空成批生產(chǎn)和多室的流水生產(chǎn)非晶硅薄膜的兩種方式。在生產(chǎn)上還出現(xiàn)了以透明導(dǎo)電玻璃為襯底的組件生產(chǎn)和以柔性材料（如不銹鋼）為襯底的兩種電池組件的生產(chǎn)方式。世界上出現(xiàn)了許多以a一S1太陽電池為主要產(chǎn)品的企業(yè)或企業(yè)分支。例如，美國的CHR0NAR、 s0LAREx， ECD等，日本有三洋、富士、又普等。 CHR0NAR公司是asl太陽電池產(chǎn)業(yè)開發(fā)的急先鋒，不僅自己有生產(chǎn)線，還向其它國家輸出了多余MW級(jí)生產(chǎn)線。美日各公司還用自己的產(chǎn)品分別安裝了室外發(fā)電的試驗(yàn)電站。最大的有100千瓦容量。在八十年代中期，世界上太陽電池的總銷售量中非晶硅占有40％。出現(xiàn)非晶硅、多晶硅和單晶硅三足鼎立之勢。