硅薄膜型太阳能电池在太阳能光伏发电领域处于重要地位，具有工艺简单、成本低、能量转换效率高等特点。多晶硅薄膜太阳能电池由于不存在光致衰退效应以及转换效率较高等特点，逐渐成为硅薄膜型太阳能电池的主流。迄今为止，多晶硅薄膜方面的研究已较为成熟，特别是在工艺制备方面，然而，对多晶硅薄膜的微观结构、表面特性、电学特性、光学特性及其关联仍存在许多不同的认识。本文从不同形态的多晶硅薄膜的微观结构入手，研究了薄膜内应力、表面特性等微观参数，揭示了对光电性能的影响。　　本文利用低压化学气相沉积法，在单晶硅衬底上，制备了柱状、低应力、无应力和掺硼等四种不同形态的多晶硅薄膜。用X射线衍射仪、针尖增强拉曼系统分析了多晶硅薄膜的微观结构特性和表面形貌特征;用霍尔效应测试仪和椭偏仪分别对多晶硅薄膜的电学、光学特性进行了深入研究;为避免单晶硅衬底对薄膜拉曼散射信号的干扰，用紫外拉曼光谱仪对多晶硅薄膜进行了研究。　　研究了多晶硅薄膜的微观结构及其对薄膜内应力和表面形貌的影响。结果表明，经退火处理后的多晶硅薄膜，晶粒变大，晶界面积减小，使得薄膜的压应力减小，甚至减小为零。多晶硅薄膜进行硼掺杂之后，会有部分硼原子替代原来硅品格上的硅原子，而由于硼原子半径小于硅原子半径，掺杂后的多晶硅薄膜会产生拉伸应力。退火温度越高及时间越长，多晶硅晶粒尺寸也会越大，但由于退火处理可以消除薄膜内部缺陷，所以低应力薄膜的表面粗糙度反而减小了。当用紫外光325 nm波长作为激发光源时，由于穿透深度浅，得到的拉曼光谱在322.1 cm-1处出现了小峰，该峰在用可见光作为激发光源时，并没有出现。　　研究了多晶硅薄膜的光电性能及其与微观结构的关联特性。结果表明，当多晶硅薄膜的晶粒尺寸变大时，晶粒间界就会减小，使得有效陷阱态密度减小，从而导致势垒高度降低，电阻率会下降。硼掺杂会减小薄膜势垒宽度，降低晶界电阻，从而使得掺硼多晶硅薄膜电阻率远小于未掺杂的多晶硅薄膜。低应力多晶硅薄膜的内部缺陷密度最小，势垒高度和宽度较小，所以其表现出高迁移率。　　掺杂后硼原子的引入，会使多晶硅薄膜发生晶格畸变，多晶硅薄膜原有的短程有序在一定程度上被破坏，掺硼多晶硅薄膜禁带中缺陷态密度增加，因此，掺硼多晶硅薄膜的光学带隙变窄。退火处理可以提高多晶硅薄膜结构的有序度，使得带尾态密度减小，从而有利于多晶硅薄膜带隙展宽。讨论了薄膜TO模半高宽与其光学带隙的关系，发现薄膜的半高宽越大，其光学带隙呈下降趋势。