微晶硅薄膜太阳电池由于稳定性好、制造成本低，长波响应高，已成为当前光伏领域中重要的研究热点。由于微晶硅电池的性能受到本征层的质量的影响，本征层的质量受到起始生长层的影响，而对于nip型太阳电池，其沉积次序为n层、i层、p层，本征起始层处于n/i界面处，因此，n/i界面的生长对微晶硅太阳电池的性能产生很大的影响。我们小组为了改善n-i-p微晶硅薄膜太阳电池性能，对电池靠近n/i界面的本征(i)层进行了氢处理，发现电池的中长波响应（550nm-850nm）有明显的提高。本论文对氢处理n/i界面改善电池中长波响应的机理进行了研究。　　我们主要研究了氢处理本征起始层(n/i界面)对薄膜结构和光电性能的影响，从对本征微晶硅单层膜的制备、表征、分析和电池量子效率的计算机模拟分析等方面进行了研究。具体研究工作如下:　　1.研究了起始层氢等离子体处理对微晶硅薄膜结构的影响。作为n-i-p结构电池的重要组成部分，本征微晶硅薄膜的起始层相当于的n/i界面，其结构和光电性能决定了电池的量子效率等性能。对本征微晶硅薄膜的结构进行表征:拉曼散射谱表明有氢等离子体处理的样品中界面相增多;有氢等离子体处理样品的红外谱中2040cm-1处的吸收峰（该吸收峰表示微晶粒之间的非晶相中Si-H伸展振动）强度增大，说明氢等离子体处理改善界面相钝化;有氢等离子体处理的样品中红外结构因子减小，表明薄膜有序度增加;有氢等离子体处理的样品中Urbach能量的减小和B值的增大也显示了薄膜中有序度的提高;因此氢等离子体处理本征起始层提高薄膜有序度，改善了薄膜的结构。　　2.研究了起始层氢等离子体处理对微晶硅薄膜电学性能的影响。对本征微晶硅薄膜的电学性能表征结果显示有氢等离子体处理的样品暗电导率降低，激活能增加了73％。对氢等离子体处理微晶硅薄膜起始层增大激活能进行了解释。首先薄膜有序度的增加使带尾宽度降低，增加了费米能级到导带的距离，有利于增大激活能;其次红外吸收谱显示，有氢等离子体处理的微晶硅薄膜的Si-O吸收峰强度降低了24.8％，说明薄膜中氧杂质减少。微晶硅薄膜的界面相被非晶硅钝化，从而减少氧污染导致的n型掺杂，使费米能级更靠近带隙中部，激活能增大。氧污染的减少是氢等离子体处理增大微晶硅薄膜激活能的主要原因。通过对本征微晶硅薄膜的研究，我们发现了氢等离子体处理本征微晶硅起始层能够增大薄膜的激活能，联系氢等离子体处理薄膜结构的变化，我们解释为界面钝化有效降低薄膜内界面的氧污染，因而激活能增大。　　3.模拟研究了影响n-i-p微晶硅电池量子效率长波响应的因素。用AMPS-1D太阳电池模拟软件模拟计算表明:当本征层中缺陷态密度较小时，电池的中-长波响应明显增大。本征层中缺陷态密度减少时，显著降低本征层中部和靠近n层处的复合率，减少了载流子的复合损耗;另一方面缺陷态密度减少增加本征层中电场强度，扩展了长波光子产生的空穴的漂移长度，从而改善长波响应。　　4.我们通过光电导谱表征了微晶硅薄膜的缺陷态密度，发现有氢等离子体处理的本征微晶硅薄膜中缺陷态密度降低，这源于界面相钝化较好使氧污染减少。而用AMPS-1D模拟软件对微晶硅电池的模拟计算揭示了本征层缺陷态密度降低时，微晶硅电池的长波响应将有改善，因此我们提出氢等离子体处理电池n/i界面改善电池长波响应的机理为:氢等离子体处理使得本征层薄膜有序度提高、缺陷态密度降低，减少了载流子的复合几率，增加了长波光子产生的载流子的漂移长度，从而改善了载流子收集。