当前,能源危机以及环境污染的问题引起了世界人民的关注,绿色环保的新能源一直是人们热讨的话题。利用太阳能发电是解决这些困惑有效的手段之一。对于各类太阳能电池,薄膜太阳能电池在制备过程中成本低,在整个沉积过程中可以完成电池的制备,因而具有一定的优势。其中微晶硅薄膜电池相比传统的非晶硅薄膜电池,不仅性能稳定,而且能将吸收光谱扩展到红外区域,是一种良好的太阳能电池材料。对于种性能良好的微晶硅薄膜材料,不仅能够提高簿膜太阳能电池的效率,也可以极大地提高太阳能电池的寿命及其稳定性。对于微晶硅薄膜在何种沉积条件下能够表现出理想的生长状态,在何种优化的工艺中发挥出优异的光电性能,其研究是一个极其漫长的尝试过程。对于微晶硅的研究,国外于上世纪90年代兴起,而国内主要是在2000年左右开展的。虽然这项技术的研究目前比较成熟,但是有些现象和机理方面的解释并不完善,作者尝试着从这些点出发,对工作进行展开。本文采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)的方法制备微晶硅薄膜材料,利用X射线衍射谱,拉曼光谱,紫外可见光透射光谱,傅里叶变换红外吸收光谱等一系列的手段对微晶硅薄膜材料特性进行了表征,研究了微晶硅制备过程中,沉积参数对结构特性以及光、电特性的影响。研究了沉积时间对微晶硅薄膜材料性能的影响及其表征的差别。同时也通过传统的退火方式对制备的微晶硅薄膜材料进行了处理,并简单的分析了退火对薄膜材料性能的作用。1.利用PECVD技术制备微晶硅薄膜材料。通过调节衬底温度,电极间距,气体流量,沉积气压以及射频功率等参数。在衬底温度为200℃,电极间距为2.5cm,气体总流量为100sccm,硅烷浓度为0.7%,沉积气压为400pa以及射频功率为130w的条件下制备薄膜材料,通过X射线衍射谱表征其结构,测试的结果出现了微晶硅的三个特征峰。2.在微晶硅薄膜材料的生长过程中,实验结果表明微晶硅薄膜材料生长具有纵向不均匀性。通过X射线衍射谱和拉曼光谱对其表征时,由于测量信号探测深度的不同,会对材料的特性产生误判。实验表明,拉曼光谱对晶化率的判断比较灵敏,XRD能够得到整体晶相的情况。提高沉积时间是一种能够较为充分了解材料特性的有效手段。3.在一个较低的衬底温度和较高的沉积气压的条件下,研究了高射频功率密度在微晶硅生长过程中,对晶粒尺寸的变化,以及表面形貌的演化的影响,实验结果表明高能离子的轰击,微晶硅薄膜是以小晶粒团簇状的生长,薄膜内部出现微空洞,表面呈现出不均匀性。4.通过在微晶硅制备过程中对硅烷浓度以及衬底温度的调配,发现在表面扩散模型的理论下存在一定的匹配关系,既沉积表面反应的活性与离子的扩散系数相适应的时候,对微晶硅的沉积速率与晶化率有一定促进作用。通过对微晶硅薄膜光学与电学性质的测试,实验证实微晶硅的晶相比例影响着薄膜材料光电特性。其中光学带隙与材料的晶相有着相反的变化趋势,而电导率与晶相有着一致的变化规律。5.使用RF-PECVD制备非晶硅薄膜,通过传统的退火方式制备微晶硅薄膜材料,并简单的分析了退火对薄膜材料相关特性的影响。