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提高光电转换效率是当前太阳能电池亟待解决的问题,在电池表面涂覆一层或多层光学性质匹配的陷光薄膜,减少电池表面光的反射损失,增加光的透射,是一种理想的解决方案。TiO2薄膜在可见光谱区内具有较高的折射率和较低的吸收率,透明波段中心(X=550nm)与太阳光的可见光谱波段相符合,是一种极具竞争力的陷光薄膜材料。本文利用直流反应磁控溅射法在玻璃和硅衬底上制备了TiO2薄膜,优化了工艺条件；用原子力显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见光分光光度计等对样品的表面形貌、晶体结构、可见光透过率等特性进行了表征分析,研究了制备工艺与TiO2薄膜结构性能间的影响规律,提出了通过改变制备工艺单步制备双层陷光薄膜的方法,为降低陷光薄膜的制备成本、提高太阳能电池转换效率提供了新途径。实验结果表明,薄膜沉积速率随着氧流量比的增大先增大后减小,随着溅射功率的增加而增大,随着溅射气压的增加而减小。用直流反应磁控溅射方法可以制备出表面平整、无缺陷的TiO2薄膜。薄膜经500℃退火后,晶粒大小趋于一致,表面平滑致密,经900℃退火后,原子发生位移,TiO2薄膜由原先的柱状晶粒转变成了棱状晶粒,表面粗糙。在常温下制备的TiO2薄膜为非晶态,300℃退火后薄膜为锐钛矿结构,900℃退火后薄膜由锐钛矿结构转化为金红石结构。制备的TiO2薄膜在可见光及近红外光范围内均有较高的透射率。薄膜折射率在1.51～2.72(λ=600nm)之间,增加氧气流量比可以制备出低折射率的TiO2薄膜,高温退火可得到高折射率的TiO2薄膜。薄膜消光系数随着退火温度的升高而增大。比起金红石薄膜,锐钛矿薄膜具有更优的光学性能,更适合作陷光薄膜。60nm厚的TiO2薄膜具有很好的减反射效果,平均反射率仅为3.37%。