非晶硅（amorphous silicon α-Si ）又稱無定形硅。單質(zhì)硅的一種形態(tài)。棕黑色或灰黑色的微晶體。硅不具有完整的金剛石晶胞，純度不高。熔點、密度和硬度也明顯低于晶體硅。

非晶硅的化學(xué)性質(zhì)比晶體硅活潑。可由活潑金屬(如鈉、鉀等) 在加熱下還原四鹵化硅，或用碳等還原劑還原二氧化硅制得。結(jié)構(gòu)特征為短程有序而長程無序的α-硅。純α-硅因缺陷密度高而無法使用。采用輝光放電氣相沉積法就得含氫的非晶硅薄膜，氫在其中補(bǔ)償懸掛鏈，并進(jìn)行摻雜和制作pn結(jié)。非晶硅在太陽輻射峰附近的光吸收系數(shù)比晶體硅大一個數(shù)量級。禁帶寬度1.7～1.8eV，而遷移率和少子壽命遠(yuǎn)比晶體硅低。現(xiàn)已工業(yè)應(yīng)用，主要用于提煉純硅，制造太陽電池、薄膜晶體管、復(fù)印鼓、光電傳感器等。

按照材料的不同，當(dāng)前硅太陽能電池可分為三類：單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池三種。非晶硅薄膜就是相對于單晶硅和多晶硅來說的。當(dāng)然除了使用除硅材質(zhì)以外目前國內(nèi)外還研制出了非硅系的薄膜技術(shù)，如采用CIGS、CdTe等作基質(zhì)。

薄膜太陽電池作為一種新型太陽能電池，由于其原材料來源廣泛、生產(chǎn)成本低、便于大規(guī)模生產(chǎn)，因而具有廣闊的市場前景。薄膜電池基本上分為：非/微晶硅薄膜電池、CIGS薄膜電池和CdTe薄膜電池三種。其中，GIGS的轉(zhuǎn)換效率最高，約為10%～12%，CdTe的轉(zhuǎn)換效率次之，約為8.5%～10.5%，非/微晶電池最低，一般為6%～8%；但從原材料的可獲取性來看，非/微晶電池的原材料為硅烷，最為普遍，而另外兩種電池的原材料中均包含稀有元素化合物，可獲取性較低。

近年來，非晶硅薄膜太陽電池逐漸從各種類型的太陽電池中脫穎而出，在全球范圍內(nèi)掀起了一股投資熱潮。大尺寸玻璃基板薄膜太陽電池投入市場，必將極大地加速光伏建筑一體化、屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及光伏電站等的推廣和普及。同時，非晶硅薄膜電池在高氣溫條件下衰減微弱，所以也適合高溫、荒漠地區(qū)建設(shè)電站。

此外，不難看出，晶體硅電池產(chǎn)業(yè)鏈從上游多晶硅到硅棒、硅片、電池、組件，整個鏈條非常清晰，每一個上游環(huán)節(jié)的產(chǎn)品即是下游環(huán)節(jié)的原材料。而薄膜電池的產(chǎn)業(yè)鏈并不像晶體硅電池那樣縱深，設(shè)備以及原材料采購?fù)瓿珊髮⒃诒∧る姵貜S統(tǒng)一加工制造完成。

目前，雖然薄膜電池具有轉(zhuǎn)換效率低的劣勢，卻也同時具備成本低廉的優(yōu)勢。非晶硅薄膜電池中硅的用量僅為普通多晶硅用量的1/100。根據(jù)AMAT的預(yù)測，未來兩年薄膜電池的成本可以繼續(xù)下降40%。成本下降的同時，效率也在提高。我們預(yù)計到2015年左右，非/微晶電池的轉(zhuǎn)換效率將達(dá)到15%，成本將達(dá)到1.28美元/W，CIGS電池的轉(zhuǎn)換效率將達(dá)到15%，成本將達(dá)到1美元/W，CdTe電池的轉(zhuǎn)換效率將達(dá)到13%，而成本將達(dá)到0.7美元/W。

成本的降低必然帶來需求的提升，市場普遍預(yù)測，2012年薄膜電池的市場占有率將達(dá)到30%。實際上，薄膜電池與晶體硅電池并不存在誰完全替代誰的問題，誰的成本降的更快，將來就有可能獲得更多的市場份額，短期內(nèi)來看，薄膜電池更有潛力。一旦薄膜電池能實現(xiàn)平價上網(wǎng)，需求將是指數(shù)級別的增長。2100433B 解讀詞條背后的知識 瑞奇戈德 瑞奇戈德測控技術(shù)無錫有限公司

瑞奇戈德一非晶硅薄膜晶體管（a-Si：H TFT）——之一

薄膜晶體管（TFT）是平板顯示器制造行業(yè)的核心技術(shù)，其價值相當(dāng)于硅芯片對計算機(jī)行業(yè)的影響。在20世紀(jì)60年代發(fā)明液晶顯示技術(shù)的初期，使用簡單的X-Y電極尋址方式對液晶顯示器像素進(jìn)行尋址，顯示圖像存在大量的串?dāng)_，即一個像素會被鄰近像素的變化所干擾；后來提出了在每一個X-Y電極...

非晶硅薄膜晶體管（a-Si：H TFT--amorphous silicon thin film transistor）溝道采用非晶硅材料制成。由于非晶硅可以淀積在各種大面積的襯底上，所以生產(chǎn)成本低廉，得到了廣泛的應(yīng)用。

中文名稱

非晶硅薄膜晶體管

英文名稱

α-Si∶H thin film transistor,TFT

定　　義

利用氫化非晶硅具有敏感的場效應(yīng)特性制備的薄膜場效應(yīng)晶體管。具有很低的關(guān)斷電流和很高的開關(guān)電流比，廣泛用于液晶顯示屏和平面攝像器件的地址矩陣。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），半導(dǎo)體材料（二級學(xué)科），非晶和微晶半導(dǎo)體材料（三級學(xué)科）

非晶硅薄膜太陽能電池生產(chǎn)成本低

由于反應(yīng)溫度低，可在200℃左右的溫度下制造，因此可以在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上淀積薄膜，易于大面積化生產(chǎn)，成本較低。單節(jié)非晶硅薄膜太陽能電池的生產(chǎn)成本目前可降到1.2美元/Wp。疊層非晶硅薄膜電池的成本可降至1美元/Wp以下。

非晶硅薄膜太陽能電池能量返回期短

轉(zhuǎn)換效率為6%的非晶硅太陽能電池，其生產(chǎn)用電約1.9度電/瓦，由它發(fā)電后返回上述能量的時間僅為1.5-2年。

非晶硅薄膜太陽能電池適于大批量生產(chǎn)

非晶硅材料是由氣相淀積形成的，目前已被普遍采用的方法是等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積(PECVD)法。此種制作工藝可以連續(xù)在多個真空淀積室完成，從而實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。采用玻璃基板的非晶硅太陽能電池，其主要工序（PECVD）與TFT-LCD陣列生產(chǎn)相似，生產(chǎn)方式均具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高的特點。

在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學(xué)氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺謝法和熱絲法等。特別是射頻輝光放電法由于其低溫過程(～200℃)，易于實現(xiàn)大面積和大批量連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)成為國際公認(rèn)的成熟技術(shù)。

非晶硅薄膜太陽能電池高溫性能好

當(dāng)太陽能電池工作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)測試溫度25℃時，其最佳輸出功率會有所下降；非晶硅太陽能電池受溫度的影響比晶體硅太陽能電池要小得多。

非晶硅薄膜太陽能電池弱光響應(yīng)好，充電效率高

非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個可見光范圍內(nèi)，在實際使用中對低光強(qiáng)光有較好的適應(yīng)。

上述獨特的技術(shù)優(yōu)勢，令薄膜硅電池在民用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如光伏建筑一體化、大規(guī)模低成本發(fā)電站、太陽能照明光源。

由于非晶硅薄膜電池的良好前景，包括Sharp、Q-Cells、無錫尚德等在內(nèi)的諸多企業(yè)正大規(guī)模進(jìn)入非晶硅薄膜太陽能電池領(lǐng)域，整個行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)字不斷翻新。