类金刚石薄膜作为一种新的功能材料,已经引起国内外学者的高度重视,并且在很多方面得到了应用.本文研究类金刚石薄膜在硅太阳能电池中的应用,主要研究它作为硅太阳能电池的减反射膜和保护膜,以增加硅太阳能电池的光伏转换效率.采用不同材料(包括类金刚石)对硅太阳能电池的减反射膜系进行了设计.采用脉冲离子镀和非平衡磁控溅射技术沉积类金刚石薄膜,研究工艺参数对折射率、消光系数以及硬度等的影响,得到薄膜的折射率在1.6~2.78之间,根据不同的需要选择不同的参数以确定合适的折射率和较小的消光系数,形成对硅衬底的良好匹配.显微硬度测试显示类金刚石薄膜硬度是硅衬底4~5倍.研究了脉冲离子镀和非平衡磁控溅射的不同工艺参数对类金刚石薄膜的沉积速率的影响,根据参数的不同,得到沉积速率可在9~50.2nm/min之间变化,并且得到在考虑光学特性和机械特性的情况下,沉积速率在20~24nm/min之间比较合适.对有无类金刚石减反射膜的硅太阳能电池的输出电压-电流特性进行了对比测试,单层减反射膜时,开路电压508 mV增加523.24mV,增加3％,短路电流从35.24mA增加37.68mA,达7％;双层类金刚石减反射膜时,开路电压增加到536.45mV增加到5.6％,短路电流增加38.41mA,达9％.双层膜时转换效率增加1％左右.测试了类金刚石薄膜的摩擦磨损特性,同时也对类金刚石薄膜的化学稳定性进行了测试,实验结果表明类金刚石薄膜有着比较好的化学稳定性.研究了有无类金刚石减反射膜时,离子轰击对硅太阳能电池的电压-电流输出特性的影响.实验表明镀有类金刚石减反射膜时,离子轰击对电池造成的退化影响要比无膜时小的多.