非晶硅和微晶硅的区别是什么？

非晶硅太阳电池（a-Si）：

非晶硅是由化学气相沉积的方法制备的，在真空室内通入硅烷（SiH4）和氢气（H2），通过等离子放电使气体分解，然后沉积在200度左右的玻璃或塑料、不锈钢等衬底上形成非晶硅薄膜。非晶硅薄膜由于原子排列不整齐，而且存在许多硅的悬键，因此缺陷态非常多，使得载流子迁移率较低，制备的器件效率也较低。所以，非晶硅太阳电池一般制成pin结构，i层是吸光层，负责吸收光子产生电子、空穴对，p、n层形成内建电场，把生成的电子、空穴对抽取出来输运到电极。另外，非晶硅太阳电池存在S-W效应，电池效率存在较严重的衰退，一般情况下初始效率衰退20-25%才能达到稳定。

微晶硅太阳电池(uc-Si)：

微晶硅材料和电池的制备方法和非晶硅基本上是一样的，只是通过改变沉积参数来改变沉积材料的结构，因此工艺基本上兼容，目前国际上基本采用VHF-PECVD来获得微晶硅薄膜较高速率的沉积效果。微晶硅与非晶硅比，具有更好的结构有序性，用微晶硅薄膜制备的太阳电池几乎没有衰退效应。另外，微晶硅材料结构的有序性使得载流子迁移率相对较高，也有利于电极对光生电子、空穴对的收集。因此说，微晶硅同时具备晶体硅的稳定性、高效性和非晶硅的低温制备特性等低成本优点。但是，微晶硅材料的缺点就是吸收系数比较低，需要比较厚的吸收层，而一般情况下微晶硅的沉积速率又比较慢，所以影响了生产效率。同时，微晶硅带隙较窄，不能充分利用太阳光谱,制作出来的单结微晶硅电池效率并不是特别高

单结微晶硅电池的效率没有单结非晶硅电池效率高是事实，但是不是因为微晶硅的带隙较窄所致！恰恰相反，真是因为微晶硅的带隙较窄（~1.2eV），所以对太阳光谱的相应扩展到~1100nm，对太阳光谱的利用率~79%；而非晶硅对太阳光谱的相应到~750nm，对太阳光谱的利用率~45%。

事实上是，微晶硅带隙较窄，高能量的光子（如可见光光子）使电子从价带到导带上面很多，而电子还是需要回到导带才能够输运，所以电子从高于导带很多位置回到导带时以驰豫热的形式释放能量，而这部分能量转化成热，是白白浪费掉的。正式因为这部分能量的损失导致微晶硅的效率不是很高！

最理想的情况是光子能量使电子恰好从价带跃迁到导带。因此，无限多结带隙渐变的叠层电池是有效利用光子的办法，但是实际工艺上带来很多的困难....................................

请参考Martin Green的第三代电池！