硅异质结太阳电池(HIT)因兼具晶硅电池的高效率、高稳定性和硅基薄膜太阳电池的低温工艺、低成本而受到国际光伏领域的广泛关注。由于N型相比于P型单晶硅衬底具有少子寿命高、低光致衰退、易于钝化等优点，国际上大多数研究机构均采用N型单晶硅衬底用于制备HIT电池。采用本征氢化非晶硅薄膜对硅片表面进行钝化是HIT电池获得高开压和高效率的关键。而在将硅片衬底表面进行非晶硅薄膜沉积前，对硅片的清洗制绒、制绒后处理，是获得高开压和高电流的重要前提。此外，采用宽带隙的高性能的P型窗口层材料是提高电池短路电流的有效途径。本论文采用RF-PECVD技术在N型单晶硅衬底上制备高质量的氢化非晶硅薄膜来钝化非晶硅/晶体硅界面，宽带隙的P型氢化纳米硅氧材料来作窗口层，并优化了硅片制绒及制绒后处理工艺，由此获得了较好的电池结果。本论文的主要研究内容如下:　　1.通过研究非晶硅薄膜钝化a-Si∶H/c-Si界面的影响因素，分析总结出:相比于非晶硅体材料质量，a-Si∶H/c-Si界面对钝化具有主导性影响。但是，当a-Si∶H/c-Si界面没有出现外延时，非晶硅薄膜体材料本身对钝化有明显的影响。结合上述实验结论，提出了两步本征层生长方法，在本征非晶硅薄膜仅5nm厚的情况下，钝化的双面抛光N型直拉单晶硅衬底的少子寿命达1770μs(Voc-implied=0.714V)，退火后更是达到了2548.6μs(Voc-implied=0.724V)，明显优于采用常规方法沉积的样品。　　将两步本征层生长方法应用于制备HIT电池，改善了电池性能。　　2.针对硅片制绒后的金字塔沟壑处在非晶硅沉积时容易出现外延生长的问题，采用CP133化学抛光液对硅片表面进行了抛光处理，并进一步分析了抛光时间对硅片表面形貌、钝化特性及电池性能的影响。研究发现溶液温度对CP133的腐蚀反应有很大影响，溶液温度低于30℃时难于发挥腐蚀作用。针对此问题，通过提高溶液的起始温度，获得了较好的抛光效果。　　为选择适于硅异质结电池硅衬底表面金字塔尺寸范围，分别对2wt％浓度NaOH制绒和1wt％浓度NaOH溶液制绒的硅片进行了化学抛光处理时间的实验，研究了其对电池性能的影响。结果表明，采用1wt％浓度NaOH制绒加化学抛光的硅衬底制备的电池性能优于2wt％NaOH的。即具有尺寸在5-10μm金字塔的硅衬底更适合于硅异质结电池。　　对NaOH/IPA制绒液进行了温度影响的实验。硅片表面形貌SEM图表明金字塔成核对温度非常敏感，恒温不利于金字塔成核。因此提出了一种采用两步温度控制制绒的新颖方法。将此法应用于制备HIT电池，改善了电池性能。　　3.针对在本征非晶硅薄膜上沉积的P型窗口层电导较差的问题，在I/P界面采用了CO2等离子体处理来诱导后沉积的P层成核晶化，获得了厚度为25nm的电导达0.15S/cm的P型发射层材料，比未处理的提高了6个数量级以上。而且，研究发现通过调节CO2处理时间，P型发射层的带隙宽度E04可以从未处理时的1.98eV增至2.04eV。由于P层电导增大带来的电池填充因子的提升，使得经CO2处理后的电池的总体转换效率提升了10.4％。　　4.为提升电池性能，引入p型纳米晶硅氧(p-nc-SiOx∶H)做电池窗口层，n型纳米晶硅氧(n-nc-SiOx∶H)做电池的背表面场，并结合ITO/Ag/Al形成复合背反射层，使电池性能有了较大提升。最终，经EQE响应计算得到的短路电流密度达40.4mA/cm2，J-V测试得到的Voc为0.6554V，FF为75％，转换效率达到了19.86％。