由于化石燃料的加剧消耗和环境污染问题的加重,光伏产业成为目前发展最为迅速的一项产业。多晶硅电池作为硅基薄膜太阳能电池的种类之一,其制备成本低,光电转换效率高,兼具非晶硅与单晶硅电池的优势。铝诱导法晶化法是目前生产多晶硅最为常用的方法之一,因此在光伏电池产业中,针对铝诱导法的工艺以及过程机理进行研究具有着重要的意义。本文围绕铝诱导晶化法镀覆所需复合膜层结构衬底-Al-Al2O3-α-Si。与以往不同的是,前人的研究均采用自然氧化法制备中间过渡层Al2O3,该方法对中间过渡层厚度、膜层致密程度的控制不精准。本研究采用磁控溅射法镀覆中间过渡层,提高了铝诱导晶化法工艺研究的精准度。同时,本文分别使用FJL560CⅡ型磁控溅射系统（射频电源、直流电源）以及PVD12512型磁控溅射系统（中频电源）针对不同问题采用更为合适的手段进行实验,并对实验样品采用台阶仪、X射线衍射仪、拉曼光谱、扫描电镜等多重手段进行样品性能的表征。在此基础上,本文以铝诱导晶化法的整个流程入手,分别从制备前衬底种类、衬底温度以及镀膜设备的选择、制备过程中各层溅射功率、中间过渡层厚度等工艺参数的优化、以及制备后成品膜层结合力和残留成分的表征分析展开研究。本文通过实验与检测选择出理想的衬底材料和衬底温度,优化了膜层制备过程中反应层、中间过渡层溅射功率、中间过渡层厚度等工艺,为多晶硅薄膜电池的制备工艺提供参考。分析了增加中间过渡层后膜层结合力降低的原因,并通过第一性原理计算验证所得结论。设计低浓度Al元素掺杂多晶硅膜层实验,制备出与成品多晶硅中Al残余元素含量相同的Si膜,通过检测与第一性原理计算对残余元素不易被氧化的行为进行讨论,并探讨了不同残余元素浓度下多晶硅膜层的膜层内应力、弹性模量等力学性能,为铝诱导晶化法制备的多晶硅成品膜的性能改善提供理论支持。