非晶硅太陽電池是1976年有出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，電耗更低，非常吸引人。1997年占世界pv發(fā)貨量的15%，目前已形成30mw/年的生產(chǎn)規(guī)模。針對a-si電池初始效率較低，且有光致衰退問題，開展了大量深入研究工作。通過減少材料中的si—h2鍵、減少o2、n2等雜質(zhì)沾污，利用h2稀釋技術(shù)等制備高質(zhì)量i層；同時優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用多帶隙疊層結(jié)構(gòu)；既提高了初始效率又提高了其穩(wěn)定性，目前最好電池的穩(wěn)定效率達(dá)13%。近年來a-si電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程令人矚目；1997年以來建成和將于1999年建成的生產(chǎn)能45mw/a。

　　非晶體硅太陽能電池按材料不同可分為：多晶硅系薄膜太陽能電池、非晶硅系薄膜太陽能電池、碲化鎘系薄膜太陽能電池、砷化鎵系薄膜太陽能電池、銅銦硒系薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池和染料敏化型太陽能電池等。

　　多晶硅薄膜太陽能電池

　　通常的晶體硅太陽能電池是在厚度350－450μm的高質(zhì)量硅片上制成的，這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠上鋸割而成。因此實際消耗的硅材料更多。為了節(jié)省材料，人們從70年代中期就開始在廉價襯底上沉積多晶硅薄膜，但由于生長的硅膜晶粒大小，未能制成有價值的太陽能電池。為了獲得大尺寸晶粒的薄膜，人們一直沒有停止過研究，并提出了很多方法。目前制備多晶硅薄膜電池多采用化學(xué)氣相沉積法，包括低壓化學(xué)氣相沉積（lpcvd）和等離子增強化學(xué)氣相沉積（pecvd）工藝。此外，液相外延法（lppe）和濺射沉積法也可用來制備多晶硅薄膜電池。

　　化學(xué)氣相沉積主要是以sih2cl2、sihcl3、sicl4或sih4,為反應(yīng)氣體,在一定的保護(hù)氣氛下反應(yīng)生成硅原子并沉積在加熱的襯底上，襯底材料一般選用si、sio2、si3n4等。但研究發(fā)現(xiàn)，在非硅襯底上很難形成較大的晶粒,并且容易在晶粒間形成空隙。解決這一問題辦法是先用 lpcvd在襯底上沉熾一層較薄的非晶硅層，再將這層非晶硅層退火，得到較大的晶粒，然后再在這層籽晶上沉積厚的多晶硅薄膜，因此，再結(jié)晶技術(shù)無疑是很重要的一個環(huán)節(jié)，目前采用的技術(shù)主要有固相結(jié)晶法和中區(qū)熔再結(jié)晶法。多晶硅薄膜電池除采用了再結(jié)晶工藝外，另外采用了幾乎所有制備單晶硅太陽能電池的技術(shù)，這樣制得的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率明顯提高。德國費萊堡太陽能研究所采用區(qū)館再結(jié)晶技術(shù)在fz si襯底上制得的多晶硅電池轉(zhuǎn)換效率為19％，日本三菱公司用該法制備電池，效率達(dá)16.42%。

　　液相外延（lpe）法的原理是通過將硅熔融在母體里，降低溫度析出硅膜。美國astropower公司采用lpe制備的電池效率達(dá)12．2％。中國光電發(fā)展技術(shù)中心的陳哲良采用液相外延法在冶金級硅片上生長出硅晶粒，并設(shè)計了一種類似于晶體硅薄膜太陽能電池的新型太陽能電池，稱之為“硅粒”太陽能電池，但有關(guān)性能方面的報道還未見到。

　　非晶硅薄膜太陽能電池

　　開發(fā)太陽能電池的兩個關(guān)鍵問題就是：提高轉(zhuǎn)換效率和　降低成本。由于非晶硅薄膜太陽能電池的成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，普遍受到人們的重視并得到迅速發(fā)展，其實早在70年代初，carlson等就已經(jīng)開始了對非晶硅電池的研制工作,近幾年它的研制工作得到了迅速發(fā)展,目前世界上己有許多家公司在生產(chǎn)該種電池產(chǎn)品。

　　非晶硅作為太陽能材料盡管是一種很好的電池材料，但由于其光學(xué)帶隙為1.7ev, 使得材料本身對太陽輻射光譜的長波區(qū)域不敏感，這樣一來就限制了非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。此外，其光電效率會隨著光照時間的延續(xù)而衰減，即所謂的光致衰退s一w效應(yīng)，使得電池性能不穩(wěn)定。解決這些問題的這徑就是制備疊層太陽能電池，疊層太陽能電池是由在制備的p、i、n層單結(jié)太陽能電池上再沉積一個或多個p-i-n子電池制得的。疊層太陽能電池提高轉(zhuǎn)換效率、解決單結(jié)電池不穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題在于：

　　①它把不同禁帶寬度的材科組臺在一起，提高了光譜的響應(yīng)范圍；

　　②頂電池的i層較薄，光照產(chǎn)生的電場強度變化不大，保證i層中的光生載流子抽出；

　�、鄣纂姵禺a(chǎn)生的載流子約為單電池的一半，光致衰退效應(yīng)減�。�

　�、墀B層太陽能電池各子電池是串聯(lián)在一起的。　　非晶硅薄膜太陽能電池的制備方法有很多，其中包括反應(yīng)濺射法、pecvd法、lpcvd法等，反應(yīng)原料氣體為h2稀釋的sih4，襯底主要為玻璃及不銹鋼片，制成的非晶硅薄膜經(jīng)過不同的電池工藝過程可分別制得單結(jié)電池和疊層太陽能電池。目前非晶硅太陽能電池的研究取得兩大進(jìn)展：第一、三疊層結(jié)構(gòu)非晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到13％，創(chuàng)下新的記錄；第二、三疊層太陽能電池年生產(chǎn)能力達(dá)5mw。美國聯(lián)合太陽能公司（vssc）制得的單結(jié)太陽能電池最高轉(zhuǎn)換效率為9.3%，三帶隙三疊層電池最高轉(zhuǎn)換效率為13％。　　上述最高轉(zhuǎn)換效率是在小面積（0.25cm2）電池上取得的。曾有文獻(xiàn)報道單結(jié)非晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率超過12.5％，日本中央研究院采用一系列新措施，制得的非晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率為13.2