能源危机和环境污染是人类可持续发展面临的严峻问题，而太阳能电池作为光伏转换器件，能有效地解决这一难题。由于硅基薄膜太阳能电池在降低成本和提高转化效率方面具有巨大的潜力，已经引起了社会的广泛关注。微晶硅电池具有较高载流子迁移率和良好的光学稳定性，能克服非晶硅电池的不足，并且通过与非晶硅电池串联形成的叠层电池能扩展光谱响应范围，提高电池稳定性和转化效率。因此，开展微晶硅薄膜太阳能电池方面的研究，制备出优质本征微晶硅薄膜，有利于促进硅基薄膜太阳能电池产业的发展。本文采用脉冲磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了微晶硅薄膜，利用X射线衍射、拉曼光谱、紫外-可见分光光谱计、原子力显微镜和扫描电镜对样品进行表征，研究了磁控溅射沉积工艺条件对硅薄膜结构和性质的影响。采用磁控溅射法沉积，通过研究靶材结构得到：以晶体硅为靶材制备硅薄膜的结晶性能要明显优于非晶硅靶，且薄膜光学带隙较小；溅射晶粒尺寸较大的多晶硅靶有利于沉积硅薄膜的形核结晶。随着氢气分压的增加，硅薄膜结晶性能增强，沉积速率降低，光学带隙逐渐减小；增加衬底温度，硅薄膜结晶性能先增大后减小，沉积速率变化很小，光学带隙先减小后增大；随着溅射功率的增加，硅薄膜结晶性能增强，沉积速率增加，光学带隙单调减小。通过优化沉积工艺参数，以多晶硅为靶材，在氢气分压3.6Pa、衬底温度400℃和溅射功率180W条件下制备的微晶硅薄膜具有最优的结晶性能，晶化率和晶粒尺寸分别为72.0%和19.8nm，光学带隙为1.19eV，薄膜沉积速率为0.48nm/s。为了提高沉积硅薄膜的结晶性能，分别利用两种工艺诱导硅薄膜晶化。采用中能离子束辅助沉积工艺引入同质过渡层后，使磁控溅射制备硅薄膜的结晶性能有较大幅度提高。采用金属铝诱导非晶硅薄膜晶化，通过增加铝膜厚度，升高退火温度和延长退火时间均有利于硅薄膜由非晶态向晶态结构的转变，提高硅薄膜结晶性能，减小薄膜光学带隙。