太阳能光伏发电以其应用范围广、安全系数高、使用过程中清洁无污染、储量极其丰富受到人们的关注。经过近半个世纪的发展,太阳能电池应用由空间转为地面,必将成为未来能源的重要形式。然而太阳能电池发电成本较高,还不具备与常规发电竞争的能力。因此采用各种方法降低硅基太阳能电池光伏发电的成本成为光伏产业从业及研究人员共同追求的目标。随着非水溶剂进入研究人员的视野,在非水体系中实现半导体的电沉积成为新的研究方向。如能实现常温环境下非水体系中硅元素的电沉积,即有可能实现大面积薄膜硅基太阳能电池的连续化生产,大幅降低光伏行业的成本。本文探索了非水溶剂中硅的电沉积。采用四氯化硅作为硅源、碳酸丙烯酯为溶剂,四丁基氯化铵为支持电解质,以镍为工作电极时,在电位位于-2.69827V附近可实现硅的电沉积。电沉积时间为0.5小时时,硅的沉积量很少。电沉积时间从1小时增加到4小时,硅的沉积量从1.30%增加到6.02%,总体而言,硅的沉积量较少。该反应体系中利用电沉积法得到的为非晶硅,用作生产硅基薄膜太阳能电池是可行的,GDS图谱表明硅元素主要集中在沉积上表面,这对于节约硅材料、进一步降低薄膜电池成本是很有利的。针对实验中出现的镍电极轻微氧化现象,选择抗腐蚀性更加优越的钛镍铌合金作为工作电极,循环伏安曲线表明电位在-2.3969V附近时可实现硅的电沉积。以钛镍铌作为工作电极时,硅元素的沉积量明显高于以镍做工作电极时的沉积量,且实验中钛镍铌合金未出现腐蚀现象,在该反应体系中,钛镍铌合金比镍更适合做为工作电极使用。随着电沉积时间的增加,沉积层表面硅元素的相对原子含量显著增高。硅元素基本上在距沉积层上表面1微米的区域内,随着距沉积上表面距离的增加硅元素含量急速下降,这种分布趋势符合制作低成本薄膜硅基太阳能电池的要求,可进一步降低硅基太阳能电池的生产成本。采用四氯化硅为硅源,碳酸丙烯酯为溶剂,四丁基氯化铵为支持电解质,首次选择SUP13Cr不锈钢作为工作电极,在电位为-3.12774V附近时,在工作电极SUP13Cr不锈钢上得到了沉积产物硅,表明以价格相对低廉的SUP13Cr不锈钢为工作电极进行硅的电化学沉积是完全可行的。随着电沉积时间的延长,硅的沉积量增大:电沉积时间为1小时时,硅元素相对原子含量为3.33%,电沉积为4小时时,硅元素相对原子含量增至9.29%。电沉积时间大于3小时后,沉积层中硅元素相对原子含量增速趋缓。