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太阳电池是一个朝阳产业,也是现在发展正非常火热的一个行业。非晶硅、微晶硅薄膜太阳电池在硅系太阳电池中具有很大的性价比优势。本文使用磁控溅射法沉积硅薄膜,通过优化薄膜沉积的工艺参数,以期为用溅射法最终制备出高质量的器件级硅薄膜提供科学数据。磁控溅射法是一种简单、低温、快速的成膜技术,能够不使用有毒气体和可燃性气体进行掺杂和成膜,直接用掺杂靶材溅射沉积,此法节能、高效、环保。可通过对氢含量和材料结构的控制实现硅薄膜带隙和性能的调节。与其它技术相比,磁控溅射法最大的优势是它的沉积速率快,具有诱人的成膜效率和经济效益,该技术有望大幅降低太阳电池成本。本文在玻璃衬底上沉积硅薄膜,研究溅射工艺参数对薄膜的光学性能和结构组分的影响。本论文的主要研究内容和结论可总结如下:1、随着溅射氢气分压增加,硅薄膜光学带隙（Eg）增大,折射率减小,吸收系数和消光系数减小,薄膜的有序度逐渐减小。硅薄膜的沉积速率随氢分压的增加先增大后减小,在低溅射功率、高氢稀释比条件下,沉积速率超过10nm/min。2、沉积温度升高,Eg逐渐减小并趋于平稳,折射率变大,吸收系数和消光系数增大,薄膜有序度增加。基片温度的变化对薄膜沉积速率的影响很小。3、随着溅射电流的增大,薄膜的截止边逐渐红移。沉积电流增加,Eg减小,薄膜的折射率逐渐增大,吸收系数也增大。但对0.14A电流沉积样品的Eg、折射率和吸收系数都偏离这一趋势。低功率下沉积薄膜的有序度高。沉积速率随溅射功率的增大而单调增大,在较大沉积功率下,沉积速率可达30nm/min。4、薄膜的折射率、吸收系数和消光系数均随波长的增加而减小。拉曼光谱测试结果表明,所沉积薄膜中没有生成晶粒。在400nm波长处,改变沉积参数,薄膜吸收系数在104cm-1到105cm-1数量级之间变化,消光系数在0.3附近。5、沉积的薄膜样品经长期放置以后,薄膜的有序度降低很多。红外光谱分析表明薄膜中存在SiH,SiH2或（SiH2）n键以及Si-O键;增加沉积时的氢气分压,氢在薄膜中的存在状态稳定。X射线光电子能谱（XPS）测试分析得出,薄膜试样表面由N,C,O,Na,Si组成;当膜厚达到约40nm时,较高沉积温度下,玻璃中的Na+离子不会扩散到膜面上。