非晶硅薄膜在太阳能电池领域的应用
非晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池非晶硅太阳电池是一种薄膜太阳能电池，也被称为非晶硅薄膜电池。
其特点是能够将光能转化为电能，具有较高的光电转换效率和较低的制造成本，因此在太阳能应用领域有着广泛的应用前景。
以下是与非晶硅太阳电池相关的参考内容。
1. "非晶硅太阳电池的制备与性能研究进展"（《光学学报》）这篇论文系统地介绍了非晶硅太阳电池的制备方法、性能研究以及光电转换效率的提高等方面的研究进展。
从材料选择到薄膜制备、器件结构设计和性能测试等方面进行了深入的探讨，对于非晶硅太阳电池的研究提供了很多有价值的信息。
2. "非晶硅薄膜太阳电池的工艺研究及性能提升"（《半导体学报》）这篇论文主要研究了非晶硅薄膜太阳电池的工艺方法，包括制备工艺和后处理工艺等方面。
通过对各种工艺参数的优化调整，实现了非晶硅太阳电池性能的显著提升。
研究结果表明，合理的工艺设计和优化对于改善非晶硅太阳电池性能具有重要意义。
3. "纳米结构在非晶硅太阳电池中的应用"（《材料导报》）这篇综述性文章讨论了纳米结构在非晶硅太阳电池中的应用。
通过引入纳米结构材料，如纳米线、纳米颗粒等，可以增强光吸收和光电转换效率，提高非晶硅太阳电池的性能，并且可以通过合理设计纳米结构的形状和尺寸来调控电子传输行为，进一步提高光电转换效率。
4. "非晶硅太阳电池的商业化应用前景"（《太阳能材料与太阳能电池》）这篇综述性文章讨论了非晶硅太阳电池的商业化应用前景。
随着清洁能源的需求增加，非晶硅太阳电池作为一种低成本、高效率的太阳能电池，具有广泛应用的潜力。
在文章中，介绍了非晶硅太阳电池在建筑领域、电动汽车领域和户外设备领域的应用案例，并讨论了相关市场发展和商业化应用的前景。
5. "非晶硅太阳电池的发展趋势及挑战"（《太阳能学报》）这篇综述性文章回顾了非晶硅太阳电池的发展历程，并展望了未来的发展趋势和面临的挑战。
非晶硅薄膜太阳能电池应用分析
非晶硅薄膜太阳能电池应用分析1. 简介非晶硅薄膜太阳能电池是一种主要由非晶硅薄膜材料制成的光伏电池。
本章将介绍非晶硅薄膜太阳能电池的基本原理和优点，以及其在太阳能行业中的前景和应用。
2. 非晶硅薄膜太阳能电池的技术原理本章将详细介绍非晶硅薄膜太阳能电池的技术原理，包括其制备、结构、物理特性等方面的内容。
同时，还将重点探讨非晶硅薄膜太阳能电池的能量转换效率、光电性能、光损失等方面的问题。
3. 非晶硅薄膜太阳能电池的应用现状本章将介绍非晶硅薄膜太阳能电池在各个领域的应用情况，包括建筑、汽车、移动电源、航空航天等方面。
同时，还将分析非晶硅薄膜太阳能电池在实际应用中面临的挑战和前景。
4. 非晶硅薄膜太阳能电池的未来发展方向本章将分析非晶硅薄膜太阳能电池的未来发展趋势和方向。
主要从材料、工艺、结构和技术方面探讨非晶硅薄膜太阳能电池的改进和提高能量转换效率等方面的发展。
5. 结论本文对非晶硅薄膜太阳能电池的技术原理、应用现状和未来展望进行了比较全面的介绍和分析。
结合当前的环境和产业背景，本文认为非晶硅薄膜太阳能电池具有广阔的市场前景，并有望在未来成为太阳能电池领域的主流产品之一。
第一章：简介随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的需求越来越强烈，太阳能电池作为最具代表性的新能源技术之一，正变得越来越受到人们的关注。
非晶硅薄膜太阳能电池（Amorphous Silicon Thin Film Solar Cell，简称a-Si电池）是目前人们对太阳能电池的一种有效研究和开发方向之一。
相较于传统的多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池，a-Si电池具有材料和制造成本低、可扩展性高、透明性好等特点。
本章将介绍非晶硅薄膜太阳能电池的基本原理和优点，以及其在太阳能行业中的前景和应用。
1.1 非晶硅薄膜太阳能电池的基本原理多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池的构造非常相似，主要由n型硅和p型硅两种材料组成。
在阳光的照射下，太阳能会被电池中的半导体材料吸收，产生电子与空穴。
光伏组件的分类及其性能对比
光伏组件的分类及其性能对比随着太阳能的广泛应用，光伏组件已成为太阳能发电的重要组成部分。
光伏组件主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅和柔性薄膜四种。
本文将从性能和应用方面对它们进行对比。
1. 单晶硅组件单晶硅组件是目前使用最广泛的光伏组件之一。
它是由单块纯硅片制成，效率高达21%。
单晶硅组件的优点在于其高效率和长寿命，但制造成本较高。
2. 多晶硅组件多晶硅组件是由多块硅片拼接而成的。
其效率较单晶硅稍低，大约为15%-18%。
然而，其制造成本较低，适合大范围的应用。
3. 非晶硅组件非晶硅属于第三代太阳能电池，是一种薄膜太阳能电池组件，非晶硅薄膜可以在较低的温度下制造，具有较高的柔韧性，非晶硅薄膜的效率约为7%-10%。
4. 柔性薄膜组件柔性薄膜组件是最新的太阳能电池技术之一。
它可以制成通过卷曲的形式使其更容易运输和安装。
然而，它的效率只有3%-5%，因此它仅适用于一些需要低功率输出的应用。
总体来说，单晶硅和多晶硅组件依然是光伏组件的主要制造材料，它们的效率和寿命相对较高，适用范围更广。
非晶硅和柔性薄膜组件则在一些特殊应用领域有很大的潜力，但目前产业化进程较为缓慢。
根据你的具体的应用场景和需求，可以根据不同的性能指标和技术成本来选择适合的光伏组件。
除了上述分类外，光伏组件还有许多其它的细分类型，例如高效组件、双面组件、透明组件等。
这些组件类型在特定的应用领域中能够发挥更有效的作用。
1. 高效组件高效组件通常指那些效率超过传统单晶硅和多晶硅组件的光伏组件。
这些高效组件包括单接面背阳极太阳能电池、双接面太阳能电池、共振光伏电池等，这些组件的效率通常能够达到更高的水平。
2. 双面组件双面组件是一种能够利用阳光正反两面的光伏组件，它的工作原理类似于太阳能追踪系统。
不同于普通单面贴在房顶上的光伏组件，双面组件既可以在房顶上使用，也可以放在地面上使用。
因为它可以利用反射的光线转换成电能，所以效率相对更高。
3. 透明组件透明组件是一种特殊的光伏组件，它的外观透明度高，能够在光敏效应下转换太阳光线为电能，同时也能做到视觉上不影响建筑物本身的外观。
非晶硅叠层薄膜太阳能电池优点
非晶硅叠层薄膜太阳能电池优点
以非晶硅叠层薄膜太阳能电池优点为题，我们来探究一下这种太阳能电池的特点和优势。
非晶硅叠层薄膜太阳能电池是一种利用非晶硅薄膜叠层技术制造的太阳能电池。
相比于传统的硅晶太阳能电池，它具有以下优点：
1.成本低廉
非晶硅叠层薄膜太阳能电池的制造工艺简单，生产成本较低。
同时，由于其薄膜结构，可以在较小的面积上实现较高的发电功率，从而进一步降低了生产成本。
2.高效率
由于其叠层结构，非晶硅叠层薄膜太阳能电池可以吸收更多的太阳光，从而提高了发电效率。
同时，由于非晶硅材料的光吸收特性，这种太阳能电池在弱光条件下也可以正常发电。
3.轻量化
非晶硅叠层薄膜太阳能电池的薄膜结构使得它比传统的硅晶太阳能电池更轻便。
这种轻量化特性使得它在一些特殊的应用场合，比如航空航天领域，具有更大的优势。
4.灵活性
非晶硅叠层薄膜太阳能电池可以制造成各种形状和尺寸，具有很高的灵活性。
这种特性使得它可以应用于更广泛的场合，比如建筑外墙、屋顶等，从而扩大了太阳能电池的应用范围。
非晶硅叠层薄膜太阳能电池具有成本低廉、高效率、轻量化、灵活性等优点，是未来太阳能电池发展的重要方向之一。
虽然它目前的发展仍然面临一些挑战，比如稳定性和寿命等问题，但随着技术的不断进步和改进，相信它将会在未来的应用中发挥越来越重要的作用。
一文读懂非晶硅太阳能电池及其应用
一文读懂非晶硅太阳能电池及其应用目前光伏市场上，制作太阳能电池使用的最多的材料就是硅，其中主要分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池以及非晶硅太阳能电池，前两种，由于所用材料是间接带隙半导体——吸收太阳能时需要一定的厚度，PN结比较厚(一般大于200微米)，所以其硅原料消耗较多，成本相应较高，电池板的价格居高不下，其所造成的硅浪费也比较大，而硅是十分多用途的重要半导体。
非晶硅为直接带隙半导体，光辐射吸收范围广，所需厚度薄，故此非晶硅薄膜太阳能电池可以做得很薄，光吸收薄膜总厚度大约1微米，非晶硅以其原料消耗少，低成本以及较好的性能而得到市场的青睐。
非晶硅太阳能电池的特点低成本1、硅材料用料少，可充分吸收光，单晶要200μ厚，非晶1μ厚(非晶硅光吸收系数大)。
2、主要原材料是生产高纯多晶硅过程中使用的硅烷，这种气体，化学工业可大量供应，且十分便宜，制造一瓦非晶硅太阳能电池的原材料本约RMB3.5-4(效率高于6%)。
3、晶体硅太阳电池的基本厚度为240-270um，相差200多倍，大规模生产需极大量的半导体级，仅硅片的成本就占整个太阳电池成本的65-70%，在中国1瓦晶体硅太阳电池的硅材料成本已上升到RMB22以上。
从原材料供应角度分析，人类大规模使用阳光发电，最终的选择只能是非晶硅太阳电池及其它薄膜太阳电池，别无它法!易于形成大规模因为核心工艺适合制作特大面积无结构缺陷的a-Si合金薄膜;只需改变气相成分或者气体流量便可实现pn结以及相应的叠层结构;生产可全程自动化。
品种多，用途广薄膜的a-Si太阳能电池易于实现集成化，器件功率、输出电压、输出电流都可自由设计制造，可以较方便地制作出适合不同需求的多品种产品。
由于光吸收系数高，暗电导很低，适合制作室内用的微低功耗电源，如手表电池、计算器电池等。
由于a-Si膜的硅网结构力学性能结实，适合在柔性的衬底上制作轻型的太阳能电池。
灵活多样的制造方法，可以制造建筑集成的电池，适合户用屋顶电站的安装。
薄膜太阳能电池的研究及应用
薄膜太阳能电池的研究及应用薄膜太阳能电池是应用广泛的一种太阳能技术，在太阳能发电领域中扮演重要的角色。
如今，在探寻清洁能源的道路上，人们越来越依赖于太阳能发电，薄膜太阳能电池也被认为是一个不错的选择。
一、薄膜太阳能电池的发展历史薄膜太阳能电池最早的研究可以追溯到上世纪50年代末期。
当时美国贝尔实验室发现，硫化镉薄膜对太阳光具有吸收和转化的作用。
进入70年代以后，太阳能技术逐渐得到普及，薄膜太阳能电池因其体积小、重量轻、柔性较强等优势越来越受到人们的关注。
二、薄膜太阳能电池的特点和优势薄膜太阳能电池是一种光电转换器件，与厚薄片太阳能电池相比，其主要优势在于：1、轻薄柔性：薄膜太阳能电池采用薄膜太阳能电池基底，柔性好，可以应用于机器人、电子标签、可穿戴设备等电子产品领域，也可以应用到建筑物的窗户或外墙上。
2、高效：薄膜太阳能电池可以将太阳能转化为电能，具有高效能转换的特点。
目前市面上的薄膜太阳能电池转换效率达到了10%以上。
3、成本低：由于薄膜太阳能电池具有材料低成本、制造过程简单等特点，制造成本比厚薄片太阳能电池更加优势。
三、薄膜太阳能电池的分类按材料分类，薄膜太阳能电池通常分为以下几类：1、薄膜硅（a-Si）太阳能电池：a-Si 是一种非晶硅材料，采用PECVD等技术在薄膜太阳能电池基底上进行压电转换来将太阳光转化为电能。
2、铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池：CIGS 太阳能电池是一种沙莓氏结构的太阳能电池，它的薄膜基底通常是玻璃或不锈钢。
CIGS 太阳能电池的效率高，稳定性好，但是制造工艺相对较为复杂。
3、有机薄膜太阳能电池：有机太阳能电池以有机半导体材料为基础，常见的有机材料有聚合物、酞菁类化合物等。
四、薄膜太阳能电池的应用前景随着全球清洁能源政策和市场的逐渐发展，薄膜太阳能电池在设备制造、能源存储、封装材料、航空航天、汽车行业等领域都有广泛的应用前景。
例如，在建筑领域中，薄膜太阳能电池可用于建筑材料和各种透明材料，如窗户、隔热材料等，以及在大型建筑物如桥梁、道路等地方进行公共区域照明和提供城市光源等多项应用。
nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究
《探究nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究》1. 引言近年来，随着能源危机日益严重，太阳能作为清洁能源备受人们关注。
而nip型非晶硅薄膜太阳能电池作为一种新型高效太阳能电池，受到了广泛的研究和关注。
本文将针对nip型非晶硅薄膜太阳能电池进行深入探究，从深度和广度两个方面进行全面评估，并为读者提供有价值的文章。
2. nip型非晶硅薄膜太阳能电池概述2.1 nip型非晶硅薄膜太阳能电池的基本结构nip型非晶硅薄膜太阳能电池通常由n型非晶硅薄膜、i型非晶硅薄膜和p型非晶硅薄膜组成，其中i型层是光吸收层。
2.2 nip型非晶硅薄膜太阳能电池的工作原理当太阳光照射到nip型非晶硅薄膜太阳能电池时，光子被i型层吸收，激发出电子和空穴，从而产生光生电荷对。
3. nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究现状3.1 nip型非晶硅薄膜太阳能电池的发展历程nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究始于20世纪80年代，经过多年的发展，取得了显著的进展。
3.2 nip型非晶硅薄膜太阳能电池的研究热点当前，研究人员主要集中在提高nip型非晶硅薄膜太阳能电池的光电转换效率、稳定性和制备工艺上。
4. nip型非晶硅薄膜太阳能电池的优势与挑战4.1 优势：相较于传统多晶硅太阳能电池，nip型非晶硅薄膜太阳能电池具有较高的光吸收系数和较低的制备成本。
4.2 挑战：目前nip型非晶硅薄膜太阳能电池在光电转换效率、稳定性和长期耐久性方面仍存在挑战。
5. 个人观点与总结个人认为，nip型非晶硅薄膜太阳能电池作为一种新型高效太阳能电池，在清洁能源领域具有重要的应用前景。
鉴于其目前面临的挑战，未来的研究应该集中在提高光电转换效率、提升稳定性和减少制备成本上。
各界应该加大对nip型非晶硅薄膜太阳能电池的投入和支持，推动其在太阳能领域的广泛应用。
结语通过本文的探究，相信读者已经对nip型非晶硅薄膜太阳能电池有了更深入的理解。
未来，随着科技的不断进步和研究的不断深入，相信nip型非晶硅薄膜太阳能电池必将成为清洁能源领域的重要力量。
非晶硅薄膜太阳能电池特点及简介 李炜解析
中文摘要中文摘要非晶硅太阳能电池作为一种新型太阳能电池,其原材料来源广泛、生产成本低、便于大规模生产,因而具有广阔的市场前景。
它具有较高的光吸收系数,在0.4~0.75um的可见光波，其吸收系数比单晶硅要高出一个数量级,比单晶硅对太阳能辐射的吸收率要高40倍左右,用很薄的非晶硅膜(约1um厚)就能吸收约80%有用的太阳能,且暗电导很低,在实际使用中对低光强光有较好的适应,特别适用于制作室内用的微低功耗电源,这些都是非晶硅材料最重要的特点,也是它能够成为低价太阳能电池的重要因素。
非晶硅薄膜电池由于没有晶体硅所需要的周期性原子排列要求,可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题,在较低的温度(200摄氏度左右)下可直接沉积在玻璃、不锈钢、塑料膜和陶瓷等廉价衬底材料上,工艺简单,单片电池面积大,便于工业化大规模生产,同时亦能减少能量回收时间,降低生产成本。
另外,非晶硅的禁带宽度比单晶硅大,随制备条件的不同约在1.5~2.0eV的范围内变化,这样制成的非晶硅太阳能电池的开路电压高,同时,还适合在柔性的衬底上制作轻型的太阳能电池,可做成半透明的电池组件,直接用做幕墙和天窗玻璃,从而实现光伏发电和建筑房屋一体化。
总之,非晶硅薄膜电池具有生产成本低、能量回收时间短、适于大批量生产、弱光响应好以及易实现与建筑相结合、适用范围广等优点。
关键字：非晶硅薄膜;光致衰退效应;界面态;太阳能电池I目录目录中文摘要 (I)第一章非晶硅薄膜太阳电池 (1)第一节非晶硅薄膜太阳电池基础知识简介 (1)第二节非晶硅薄膜太阳电池生产线及制造流程简介 (4)第二章非晶硅薄膜太阳电池应用分析 (7)第一节非晶硅电池特点 (7)第二节非晶硅电池光致衰退效应 (8)第三节非晶硅电池性能影响因素及发展前景 (9)第三章总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)II第一章 简易文本编辑器内容和功能第 1 页第一章 非晶硅薄膜太阳电池第一节 非晶硅薄膜太阳电池基础知识简介1976年美国RCA 实验室的D.E.Conlson 和C.R.Wronski 在Spear 形成和控制p-n 结工作的基础上利用光生伏特(PV)效应制成世界上第一个a-Si 太阳能电池，揭开了a-Si 在光电子器件或PV 组件中应用的幄幕。
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非晶硅薄膜在光伏领域的应用一、PN结的形成与光伏效应金刚石结构的硅晶体中，每个硅原子都以它的四个价电子与相邻的四个硅原子构成共价键，共价键中的电子受到原子核的束缚力较小，但是在没有足够的光热条件时，电子仍然无法自由移动，只在晶体中的特定能级上参与公有化运动，对晶体的电学性质几乎没有贡献。
在当我们把四价的硅中掺杂入只有三个价电子的B杂质，晶体中就会有一些共价键缺少电子而形成空穴（如下图左图），这种半导体中空穴的数量远远多于未掺杂时原有的电子和空穴的数量，空穴占多数，我们称之为P型半导体。
同理，在纯净的硅中掺入有5个价电子的磷元素，这样必然有一个电子多余出来而不能成键，这样就会在晶体中出现很多被排斥在共价键之外的电子，这些新出现的电子数量远超过未掺入杂质时的电子和空穴的数量，电子占多数，我们称之N型半导体。
我们将掺3价杂质而富含空穴的P型半导体和掺5价杂质而富含自由电子的N型半导体拼接到一起，N型半导体中的自由电子就会因为其所在能级高且浓度大，而很容易扩散到P型半导体中，在两者的表面处，P区带负电，N区相对带正电，于是形成一个内电场，内电场一方面阻止N型中的电子继续扩散到P区，另一方面，协助P区的电子向N区漂移。
当扩散运动和漂移达到稳定之后就形成了PN结（如下图右图）。
此时，如果对PN结施加光照，P型和N型半导体中的电子将从共价键中激发，以致产生更多的空穴电子对，由于内电场的作用，P区的空穴和N区的电子都被阻挡无法闯过PN结，只有P区的电子和N区的空穴在扩散到PN结区的时候能够通过内电场漂移过结。
这样，PN结中的光生电子空穴对就被分离，这导致N区附近有电子积累，P区附近有空穴积累，加上电极连接外电路，于是产生一个向外可测试的电压。
这就是光生伏特效应，简称光伏效应。
在光照界面产生的电子空穴对越多，外电路电流越大，界面吸收的光能越多，电流也越大。
二、非晶硅的光伏应用目前光伏市场上，制作太阳能电池使用的最多的材料就是硅，其中主要分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池以及非晶硅太阳能电池，前两种，由于所用材料是间接带隙半导体——吸收太阳能时需要一定的厚度，PN结比较厚（一般大于200微米），所以其硅原料消耗较多，成本相应较高，电池板的价格居高不下，其所造成的硅浪费也比较大，而硅是十分多用途的重要半导体。
非晶硅为直接带隙半导体，光辐射吸收范围广，所需厚度薄，故此非晶硅薄膜太阳能电池可以做得很薄，光吸收薄膜总厚度大约1微米，非晶硅以其原料消耗少，低成本以及较好的性能而得到市场的青睐。
三、非晶硅太阳能电池的制作虽然同为硅单质，但非晶硅半导体材料(a-Si )最基本的特征是组成原子的排列为长程无序，短程有序, 原子之间的键合类似晶体硅,形成的是一种共价无规网络结构,它含有一定量的结构缺陷悬挂键断键等, 因此载流子迁移率低，扩散长度小，寿命短,，所以非晶硅材料不适合直接做成半导体器件。
尤其是没有掺杂的非晶硅薄膜由于结构缺陷,导致光生载流子由于受到声子或杂质的散射以及缺陷的阻碍，其迁移受阻，无法高效的被P区和N区收集起来，也就无法产生较高的光生电压。
所以, 必须对其进行氢掺杂，饱和它的部分悬挂键, 降低其缺陷态密度, 以增加载流子迁移率, 提高载流子扩散长度, 延长载流子寿命, 才可能将其应用于光伏产业之中。
同时，非晶硅结构的长程无序破坏了晶体硅光电子的跃迁，使其从间接带隙材料变成直接带隙材料，对光子吸收系数很高，对敏感谱域的的光吸收殆尽。
四、非晶硅薄膜的PIN结结构由于非晶硅结构的无规则网络结构, 所以对载流子有极强的散射作用, 导致载流子不能被有效地收集。
为了提高非晶硅太阳电池转换效率和稳定性, 一般不采取单晶硅太阳电池的PN结结构。
这是因为轻掺杂的非晶硅费米能级移动较小, 如果两边都采取轻掺杂, 或一边是轻掺杂另一边用重掺杂材料, 则能带弯曲较小, 电池开路电压受到限制; 如果直接用重掺杂的P+ 和n+ 材料形成P+-N+ 结, 那么, 由于重掺杂非晶硅材料中缺陷态密度较高, 少子寿命低, 电池性能会很差。
因此, 通常使用PIN结结构，即在两个重掺杂层中积一层未掺杂非晶硅层(i层)作为有源集电区，I区是光敏区光电导/暗电导=105 ~106，I层用来吸收太阳光能量，P层和N层用来形成内建电场以收集电荷，同时两者可与导电电极形成欧姆接触，为外部提供电功率。
当入射光照在电池表面，I层会吸收光子的能量并产生空穴电子对。
在PN结的内建电场作用下，空穴向P层移动，电子向N层移动。
在不断有阳光入射并存在外接负载时，会产生持续稳定的电流。
因此PIN结结构有利于非晶硅提高光电转换效率。
五、材料的缺点及其解决——光致衰退效应利用氢掺杂的非晶硅薄膜制作的太阳能电池薄膜存在一个致命的缺点——光致衰退效应。
氢化非晶硅薄膜经较长时间的强光照射或电流通过时, 由于Si -H 键很弱（键能323）, H 很容易失去, 形成大量的Si 悬挂键, 从而使薄膜的电学性能下降, 而且这种失H 行为还是一种链式反应, 失去H 的悬挂键又吸引相邻键上的H原子, 使其周围的Si -H 键松动, 致使相邻的H 原子结合为H 2,（H-H 键键能436）便于形成H2的气泡。
其光电转换效率会随着光照时间的延续而衰减，这样将大大影响太阳能电池的性能。
同时，由于其光学带隙为1.7eV，使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。
作为解决方案可以将电池中i层的厚度减薄，同时为了避免厚度减薄带来的对入射光吸收的减弱，可以用多个电池串联的方式，形成多级太阳能电池组以保证足够的光吸收。
叠层太阳能电池是在制备的p-i-n单结太阳能电池上再沉积一个或多个p-i-n子电池。
如上图中所示，在一个PIN结上又层叠了另外一个PIN结。
叠层型非晶硅太阳能电池的工作原理：由于太阳光光谱中的能量分布较宽，现有的任何一种半导体材料都只能吸收其中能量比其能隙值高的光子。
太阳光中能量较小的光子将透过电池，被背电极金属吸收，转变成热能；而高能光子超出能隙宽度的多余能量，则通过光生载流子的能量热释作用传给电池材料本身的点阵原子，使材料本身发热。
这些能量都不能通过光生载流子传给负载，变成有效的电能。
因此对于单结太阳能电池，即使是晶体材料制成的，其转换效率的理论极限一般也只有25%左右。
若太阳光光谱可以被分成连续的若干部分，用能带宽度与这些部分有最好匹配的材料做成电池，并按能隙从大到小的顺序从外向里叠合起来，让波长最短的光被最外边的宽隙材料电池利用，波长较长的光能够透射进去让较窄能隙材料电池利用，这就有可能最大限度地将光能变成电能，这样的电池结构就是叠层电池。
再者，由光致衰退导致的转换效率下降的非晶硅电池在130-175摄氏度退火后，其中H-H键断裂，重新形成Si-H键，其效率可恢复到原始值的80%-97%，这是其他电池所不具备的性能。
六、非晶硅太阳能电池的独特优势材料和制造工艺成本低。
材料消耗上，不存在材料供应的瓶颈。
其衬底材料，如玻璃、不锈钢、塑料等，价格低廉。
硅薄膜厚度约1µm，昂贵的纯硅材料用量很少。
制作工艺为低温工艺(100-300°C)，生产的耗电量小，能量回收时间短。
易于形成大规模生产能力。
这是因为核心工艺适合制作特大面积无结构缺陷的a-Si合金薄膜；只需改变气相成分或者气体流量便可实现pn结以及相应的叠层结构；生产可全程自动化。
品种多，用途广。
薄膜的a-Si太阳能电池易于实现集成化，器件功率、输出电压、输出电流都可自由设计制造，可以较方便地制作出适合不同需求的多品种产品。
由于光吸收系数高，暗电导很低，适合制作室内用的微低功耗电源，如手表电池、计算器电池等。
由于a-Si膜的硅网结构力学性能结实，适合在柔性的衬底上制作轻型的太阳能电池。
灵活多样的制造方法，可以制造建筑集成的电池，适合户用屋顶电站的安装。
由于非晶硅没有晶体所要求的周期性原子排列，可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题。
因而它几乎可以淀积在任何衬底上，包括廉价的玻璃衬底，并且易于实现大面积化。
性能好。
在同等光照条件下，非晶硅薄膜电池比单晶硅电池年发电量增加15%左右。
非晶硅电池还具有最高的效率质量比（即材料轻而效率又比较高），其效率质量比是单晶电池的6倍，适宜将来太空太阳能电站的发展。
七、非晶硅太阳能电池的发展历史自1974年人们得到可掺杂的非晶硅薄膜后，就意识到它在太阳能电池上的应用前景，开始了对非晶硅太阳能电池的研究工作。
1976年：RCA公司的Carlson报道了他所制备的非晶硅太阳能电池，采用了金属-半导体和p-i-n两种器件结构，当时的转换效率不到1%。
1977年：Carlson将非晶硅太阳能电池的转换效率提高到5.5%。
1978年：集成型非晶硅太阳能电池在日本问世。
1980年：ECD公司作成了转换效率达6.3%的非晶硅太阳能电池，采用的是金属-绝缘体-半导体（MIS）结构；同年，日本三洋公司向市场推出了装有面积为5平方厘米非晶硅太阳能电池的袖珍计算器。
1981年：开始了非晶硅及其合金组成的叠层太阳能电池的研究。
1982年：市场上开始出现装有非晶硅太阳能电池的手表，充电器、收音机等商品。
1984年：开始有作为独立电源用的非晶硅太阳能电池组合板。
总之，非晶硅太阳能电池是最有希望的太阳能电池。
因而它在整个半导体太阳能电池领域中的地位正在不断上升。
从其诞生到现在，全世界以电力换算计太阳能电池的总生产量的约有1/3是非晶硅系太阳能电池，在民用方面其几乎占据了全部份额。