采用射频(RF)磁控溅射法在石英衬底上制备了MoS2薄膜。通过正交试验研究了溅射时间、溅射温度、氩气流量和溅射功率对MoS2薄膜结构的影响。通过XRD、Raman、XPS、EDS和SEM对MoS2薄膜的结晶度、薄膜厚度和表面形貌进行分析，得到了制备MoS2薄膜的最佳工艺参数。发现溅射温度较高或较低结晶度都很差，在较低的溅射温度下样品的XRD衍射峰不明显。而当温度为250 ℃时，样品的XRD衍射峰较多，结晶度较好。根据正交试验法得出溅射温度对MoS2的结晶效果起着至关重要的作用，其次是氩气流量。当溅射温度为250 ℃，氩气流量为6 mL/min，溅射时间为30 min，溅射功率为300 W或400 W时，MoS2膜的结晶度较好。在这个条件下制备的膜较厚，但为以后的实验指明了方向。保持溅射温度、溅射功率和氩气流量不变，通过减少时间成功制备了厚度为58.9 nm的薄膜。

利用粉体NbCl5作为Nb掺杂源, 采用常压CVD方法合成了大尺寸Nb 掺杂的少层MoS2薄膜。通过扫描电子显微镜和原子力显微镜观察获得了该薄膜样品的形貌和厚度信息。拉曼光谱和X射线光电子谱测试证实了Nb被掺入到了MoS2薄膜中, Nb掺杂的MoS2合金薄膜已经形成。最后, 对Nb 掺杂的少层MoS2薄膜的电学性质进行了测试。

为了制备高效的MoSi/SiO2/Si异质结太阳能电池, 利用磁控溅射技术制备MoS2薄膜, 并在硫气氛下对MoS2薄膜进行退火处理。分别用退火和未退火的MoS2薄膜制备MoS2/SiO2/Si异质结太阳能电池, 研究了退火对MoS2薄膜的微观结构和MoS2/SiO2/Si异质结太阳能电池光电性能的影响。实验结果显示, 相比于未退火的, 经过退火处理的MoS2薄膜的拉曼峰半高宽(FWHM)变窄, 峰强增强, 显微荧光光谱中也出现明显的激子发光峰。由此表明, 退火处理使MoS2薄膜由非晶向晶态转变, 薄膜的体缺陷减少, 异质结太阳能电池的开路电压和填充因子得到提升, 器件转换效率从0.94%提高到1.66%。不同光照强度下的J-V测量和暗态的J-V测量结果表明, 经退火处理的MoS2薄膜的异质结太阳能电池具有较高的收集电压和更接近于1的理想因子, 这归因于退火导致MoS2薄膜的体缺陷的减少, 近而降低了MoS2/ SiO2/Si异质结太阳能电池器件的体缺陷复合。