微晶硅薄膜太阳电池既具有晶体硅电池的高效、高稳定的优势,又具有非晶硅薄膜电池的工艺简单、节省材料、可大面积生产的优点。而且微晶硅薄膜电池对太阳辐射光谱的长波响应较好,采用a-Si:H/μc-Si:H叠层电池结构可将电池光谱响应的长波限从非晶硅电池的0.7μm扩展到1.1μm,提高效率的潜力很大,进而被国际公认为硅基薄膜电池的下一代技术。但要实现硅薄膜太阳电池的大规模地面应用,既而替代常规能源,必须进一步降低电池的生产成本,提高电池的沉积速率和转换效率。因此,必须对各层薄膜的沉积特性和生长机理,电池的工作机制有一个比较全面的、深刻的识。本论文系统的研究了:1)功率、气压、温度、掺杂浓度、薄膜厚度等沉积参数对掺杂微晶硅薄膜的微结构、电学特性和沉积速率的影响,并对硼烷和磷烷的掺杂机理进行了探讨。同时采用籽晶层和H2等离子体处理等技术制备出了优质的p型窗口层薄膜。最后,在i层沉积速率为0.78nm/s的条件下,制备了面积为0.25cm2,效率为5.5％的微晶硅薄膜太阳电池。2)采用VHF-PECVD技术,研究了功率、气压、流量、稀释率等参数对本征微晶硅薄膜的晶化率、沉积速率、激活能和电导率的影响,并将微晶硅薄膜的沉积速率提高到2.1nm/s以上。同时,对非晶孵化层的形成因为和抑制方法,微晶硅薄膜的光稳定性与结构间的关系,以及薄膜的生长机制等进行了研究。最后,建立了一维生长模型研究了微晶硅薄膜的高速生长过程,模拟结果和实验结果比较吻合。3)应用AMPS-1D软件对非晶硅、微晶硅薄膜太阳电池进行了模拟,并将模拟结果与文献进行了比较。同时,对非晶/微晶硅薄膜电池的特性进行了综述。本论文共分六章。