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高速沉积微晶硅薄膜，实现微晶硅电池的产业化已经成为国际光伏领域研究热点。本论文采用VHF-PECVD技术，以高速制备器件质量级微晶硅材料为目标，系统研究了激发频率和总气体流量对微晶硅薄膜的电学性质及其结构特性的影响；同时也关注了有源层的厚度和气体总流量对微晶硅电池的影响。
本论文主要完成了以下几个方面的研究工作：
1、研究了激发频率对微晶硅材料特性的影响。随着激发频率的提高，材料的沉积速率先提高而后降低；材料的暗电导和晶化率随频率的增大先提高，然后降低，在一定的频率下达到极值，而光敏性与之相反；(220)晶向随频率的增加先提高然后降低，而且晶化率最高点对应的(220)晶向的强度最强；在硅烷浓度较高时，硅烷浓度对材料的调节起主导作用，而频率对材料的调节作用弱化；SiH*,Hα*,Hβ*和H*的强度都为先增强后降低，在50MHz时达到极值。
2、研究了总的气体流量对微晶硅材料性能的影响。微晶硅薄膜的沉积速率随气体流量的增大而提高，当增加到一定程度时，则下降；微晶硅材料的暗电导随气体总流量的提高而降低，但光敏性提高；材料的晶化率逐渐降低；(220)晶向的衍射峰强度先提高然后降低：随着气体流量的提高，SiH*，H*，Hα*和Hβ*的强度逐渐提高。
3、电池Ⅰ层厚度对电池性能影响很大。随着厚度的提高电池的短路电流先增大然后降低，填充因子和开路电压减小；电池的晶化率和量子效率随厚度的提高而提高。
4、在实验范围内，随硅烷浓度的提高，短路电流先逐渐上升，到达峰值后又降低；开路电压随硅烷浓度的提高逐渐增加；填充因子受硅烷浓度的影响较小；转化效率与短路电流密度有相同的变化趋势。而且沉积速率越高，开路电压的变化趋势越陡峭。
5、随着气体流量的增加，电池的开路电压提高，填充因子增大，最后基本达到饱和；并且随着总气体流量的提高，电池的晶化率降低；品质因子减小。
6、最后，采用VHF-PECVD技术优化制备出沉积速率达10(A)/s的微晶硅薄膜，在没有ZnO背反射电极的情况下，获得了效率达6.7％pin型单结微晶硅太阳电池，初步应用到非晶硅/微晶硅叠层电池中，也获得了9.6％的光电转换效率。