太阳电池是将光能直接转换为电能的半导体器件,研究它的光电性质对于提高太阳电池的光电转换效率、降低成本具有很重要的意义。本文主要对太阳电池的表面钝化处理和减反射膜的设计进行深入地研究,分析了不同因素对电池表面钝化效果的影响,并模拟计算出不同减反膜系的加权积分反射率,最后根据模拟计算结果在太阳电池生产线上制备出二氧化钛/二氧化硅（TiO₂/SiO₂）双层膜太阳电池。研究结果对于提高太阳电池效率降低成本都有重要的理论和应用价值。热氧化生长的SiO₂对硅片有良好的钝化作用。本文采用在硅片表面热氧化生成一层SiO₂的方式对太阳电池进行表面钝化,通过调节氧化工艺参数,分析不同氧化条件对硅片的有效少子寿命、结深的影响,确定了最佳的氧化温度为850℃、SiO₂膜厚为10nm。研究发现在最佳的氧化条件下, P-N结的结深以及表面多数载流子浓度在氧化前后的变化不大。为了降低太阳电池的表面反射率,结合氧化工艺设计出TiO₂/SiO₂双层减反膜。首先确定双层膜中的第一层膜为TiO₂,第二层膜为SiO₂钝化膜,厚度为10nm,折射率为1.46。然后通过光学软件Macleod模拟计算出当第一层膜的厚度变化（40～80nm）时硅片表面的反射率,再根据减反膜的评价函数编写Matlab程序,计算出加权积分反射率及对应的短路电流密度。计算结果显示当TiO₂的膜厚为55nm时,双层膜在封装之后的加权积分反射率达到最低值。根据减反膜的优化设计结果,在晶体硅太阳电池生产线上制备出TiO₂/SiO₂双层膜太阳电池。通过实验对比双层膜和氮化硅（SiNx）减反膜太阳电池的光电性能发现,这种双层减反膜也可以取得很好的减反效果和钝化效果。双层膜和单层膜太阳电池的平均转换效率分别为16.02%和16.2%,开路电压均达到0.62V,而且研究表明与SiNx单层膜太阳电池相比,双层膜太阳电池的光谱响应在短波部分内量子效率有明显的增益。因此,这种低成本的TiO₂/SiO₂双层膜有望应用到将来的太阳电池生产中。