P型晶硅材料因为具有成本低、工艺简单及光电转换效率高等诸多优势在商品太阳能电池中占据主导地位,但也存在对杂质比较敏感,少子寿命较低及衰减效应严重等缺点。N型晶硅具有光致衰减效应低、对杂质不敏感等优势而备受关注。但关于N型晶硅在光场、热场以及光热场耦合作用下的衰减机制和衰减控制技术研究还比较少。鉴于此,本文系统研究了N型晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料的制备、退火晶化条件的优化、在双面隧穿氧化物钝化接触（TOPCon）太阳能电池中的光电转换效率及应用可行性、少子寿命的衰减及恢复的影响,主要内容如下:首先,通过HNO3-Si Ox法在N型直拉单晶硅或N型铸造多晶硅两种衬底上制备超薄氧化硅层,并用等离子体化学气相沉积法沉积了不同厚度（30 nm,50nm,70 nm）的掺磷非晶硅薄膜,经不同条件的高温晶化退火（820℃+450℃氮气气氛,820℃+450℃水汽/氮气气氛H注入）后得到隧穿氧化物钝化接触（TOPCon）结构的N型晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料。结果表明,当磷掺杂多晶硅的沉积厚度为50 nm时,钝化效果最佳,原因在于:一方面厚度太薄,无法完全钝化缺陷且在烧结过程中载流子复合损失严重;另一方面,太厚则会导致磷掺杂多晶硅层脱落,且过量的磷原子扩散导致载流子复合严重、钝化效果降低。820℃+450℃水汽/氮气气氛H注入的退火晶化时钝化效果较好,原因在于,H注入钝化了N型晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料样品晶界和晶体内的悬挂键,降低了材料表面复合作用。在两种复合材料上制备了双面TOPCon太阳能电池,并测试其光电转换效率。结果表明,以N型铸造多晶硅为衬底的复合材料的光电转换效率为19.03%,与以N型直拉单晶硅为衬底的复合材料的18.78%相媲美,应用前景良好。其次,对复合材料再进行快速热退火烧结（RTA）后,采用拉曼光谱（Raman）、电化学电容（ECV）及EDNA2软件模拟等技术研究了N型晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料在不同条件下（450℃氮气气氛、820℃氮气气氛及450℃水汽/氮气气氛H注入）的退火衰减恢复效果。结果表明,导致复合材料少子寿命衰减的原因既有热淬火效应也有H溢出效应;相对于其它两种退火工艺,450℃水汽/氮气气氛H注入诱导的少子寿命恢复效果最佳,原因在于H注入钝化了N型晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料的晶界和晶体内的悬挂键,降低了材料表面复合作用。此外,RTA诱导的钝化衰减及H注入诱导恢复对两种复合材料的影响是相似的。原因在于N型铸造多晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料的体积饱和电流密度是N型直拉单晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料的20倍。此外,在低载流子密度区具有高的有效少子寿命,捕获了部分电子,但由于其廉价易得,性价比高,仍具有很高的应用前景。最后,采用Sinton-WTC 120钝化测试仪研究了两种N型晶硅衬底的复合材料在高温（75℃）光照或高温高湿（85℃+85%湿度）条件下的少子寿命衰减。结果表明,虽然N型直拉单晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料的初始少子寿命衰减幅度较大,但进入稳定状态后其少子寿命高于N型铸造多晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料,因为N型直拉单晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料的初始少子寿命和稳定后的少子寿命均高于N型铸造多晶硅/氧化硅/掺磷多晶硅复合材料。