1970年代的能源危机，1973年发生的石油危机告诉我们一个事实：能源问题是人类21世纪面临的最大的环境问题。据报道，以现在人类对石油和煤炭等能源材料的消耗速度计算，全球的石油储量可以维持人类使用43年，而煤炭储量够人类使用200年。能源问题早已经引起全世界的关注。发展新能源和可再生能源是全人类的共识，也是21世纪世界经济发展中最具决定性的选择。从目前的替代能源的情况看，风能、地热、核能、潮汐能、太阳能等，其中只有太阳能才是一种取之不尽用之不竭、无污染的清洁能源，因此也只有大力发展太阳能，并且也只能是使太阳能被人类更好地更有效地利用才能从根本上解决人类面临的能源问题。

发展太阳能，首先应从发展太阳能电池入手。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能电池的工作原理是，太阳光照在半导体P-N 结上，形成空穴-电子对，在P-N 结电场的作用下，N 型半导体的空穴往P 型区移动，P 型区中的电子往N 型区移动，接通电路后就形成电流。太阳能电池是一种重要的可再生能源，既可作为独立能源，亦可实现并网发电，而且是零污染排放。通过太阳能转换的电能再用于工厂生产、日常使用，以此让太阳能服务于人类。早期的太阳能电池，主要原料是晶体硅，并且成本较高，因此只用于太空探索方面。由于晶体硅成本较高，且晶体硅太阳能电池消耗硅材料较多，另外由于科技的发展，终于在1974年Carlson在实验室内研制出最早的非晶硅太阳能电池。非晶硅电池（a-Si）是用沉积在导电玻璃或不锈钢衬底上的非晶硅薄膜制成的太阳能电池。Carlson研制出最早的非晶硅太阳能电池，揭开了非晶硅太阳能电池在光电子器件或PV 组件中应用的幄幕，但是当时的非晶硅转换效率很低，不到1%。

随后非晶硅太阳能电池开始快速发展，并且转换效率逐渐提高：

1977年，Carlson等研制成功了能量转换效率达5.5%的非晶硅肖特基势垒电池；1978年，日本大阪大学研制出非晶硅PIN电池，转换效率达4.5%；1981年秋，大阪大学又制备出了改进的a-SiC:H/a-Si:H PIN异质结太阳能电池, 其能量转换效率突破了 8%, 其中, P 型宽禁带 a-SiC:H 被用来作为电池的窗口材料，1982年，这种a-SiC:H/a-Si:H PIN异质结太阳能电池的效率又突破了10%；到1987年，非晶硅电池转换效率已达12%；1990年，日本Sanyo（三阳）公司生产的非晶硅太阳能电池，转换效率15.8%；1994年，日本出现了采用PECVD方法制备的Back Surface Field结构的非晶硅电池，转换效率达18.9%。