1960年发生了非晶半导体在器件应用领域向晶体半导体的第二次挑战．这就是当年美国人欧夫辛斯基发现硫系无定形半导体材料具有电子开关存储作用。这个发现在应用上虽然：不算成功，但在学术上却具有突破性的价值。诺贝尔奖获得者莫特称，这比晶体管的发明还重要。它把科学家的兴趣从传统的晶体半导体材料引向了非晶半导体材料。掀起了研究非晶：半导体材料的热潮。我国也正是在六十年代末期开始从事此领域的研究的。从1966年到1969年有关科学家深入开展了基础理论研究，解决了非晶半导体的能带理论。提出了电子能态分；布的Mott一CF0模型和迁移边的思想。

　　电子能带理论是半导体材料和器件的理论基础。它可以指导半导体器件的设计和工艺，分16f1i4fo器件的性能。尽合目前非晶硅能带理论还不很完善，也存在争议，但毕竟为非晶半导体器件提供了理论上的依据。

　　3、a-Si太阳电池的基本结构

　　对a-Si薄膜掺杂以控制其导电类型和电导数量的工作，1975年第一次由莱康柏和斯皮尔实现。同时也就实现了a-Si PN 结的制作。事实上，由于a-Si多缺陷的特点，掺杂往往使缺陷密度进一步增加，a-Si太阳电池基本结构不是PN结而是PIN结。掺硼形成P区，掺磷形成N区，I为非杂质或轻掺B的本征层（因为非掺杂a-Si是弱N型）。重掺杂的P、N区在电池内部形成内建势，以收集电荷。同时两者可与导电电极形成欧姆接触，为外部提供电功率。I区是光敏区。光电导/暗电导比在105--106。此区中光生电子空穴是光伏电力的源泉。非晶体硅结构的长程无序破坏了晶体硅光电子跃迁的选择定则。使之从间接带隙材料变成了直接带隙材料。对光子的吸收系数很高，对敏感谱域的光吸收殆尽。所以，P/I/N结构的a-Si电池的厚度取500Å左右，而作为死光吸收区的P、N层的厚度限制在100Å量级。

　　总之，非晶硅太阳电池既是应用需求的产物，又是非晶半导体技术探索和基础理论研究的结果。科技创新与社会需求相结合产生巨大的价值。当今每一项科技创新都包含技术探索和基础理论研究两方面，不偏废其中之一。当然，不同课题或一个课题的不同发展阶段，侧重点会有不同。科学技术发展史上，有些领域先形成的基础理论，等待技术成熟后才结出硕果。也有些领域先产生应用技术，技术发展推基础理论研究，产生理论成果。理论的确立又指导应用技术走向成熟。

　　二、非晶硅太阳电池的初期发展

　　1．初期的技术进步和繁荣

　　半导体巨型电子器件——太阳电池可用廉价的非晶硅材料和工艺制作，这就激发了科研人员、研究单位纷纷投入到这个领域的研究中，也引起了企业界的重视和许多国家政府的关注和重视。这就带来了非晶硅太阳电池的大发展。非晶硅太阳电池很快就走出了实验室，走进了中试线和较大规模的生产线。从术上看，非晶硅太阳电池这一阶段的进步主要表现在：（1）从简单的IT0／P／I/N（a-Si ） ／Al发展成为Sn02（F）/P-a-SiC／I一a一Si／N一a一Si／AI这样比较复杂实用的结构。Sn0：透明导电膜比IT0更稳定，成本更低，易于实现织构，从而增加太阳电池对光的吸收。采用asIC：H作为P型的窗口层，带隙更宽，减少了P层的光吸收损失，更好地利用入射的太阳光能。（2）对a-Si层和两个电极薄层分别实现了激光划线分割，实现了集成化组件的生产。（3）出现了单空成批生产和多室的流水生产非晶硅薄膜的两种方式。在生产上还出现了以透明导电玻璃为衬底的组件生产和以柔性材料（如不锈钢）为衬底的两种电池组件的生产方式。世界上出现了许多以a一S1太阳电池为主要产品的企业或企业分支。例如，美国的CHR0NAR、 s0LAREx， ECD等，日本有三洋、富士、又普等。 CHR0NAR公司是asl太阳电池产业开发的急先锋，不仅自己有生产线，还向其它国家输出了多余MW级生产线。美日各公司还用自己的产品分别安装了室外发电的试验电站。最大的有100千瓦容量。在八十年代中期，世界上太阳电池的总销售量中非晶硅占有40％。出现非晶硅、多晶硅和单晶硅三足鼎立之势。