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随着人类的进步与社会的发展,开发和使用各种清洁能源已成为一种趋势。近年来,光伏产业发展迅速,已出现多种形式的太阳能电池。尽管每种电池均具有各自的优缺点,但实用化的太阳电池仍以晶硅太阳电池为主。目前,晶硅电池主要面临两方面的问题,即成本偏高和效率偏低。解决成本偏高问题,需要降低铸锭、工艺加工和组件封装过程中的材料成本。采用超薄晶片制作电池可有效节约晶硅电池的材料成本。目前,研究人员已制备出多种成品超薄晶硅太阳能电池,如:在冶金级衬底上实现了效率为9.75%(晶片厚度为25-30?m)的超薄晶硅太阳能电池;在钢衬底上实现了效率为9.5%(晶片厚度为20?m)超薄晶硅太阳电池。根据已有的研究结果,不难看出现有超薄晶硅电池效率较低。为提高超薄晶硅电池效率,研究人员提出多种超薄晶硅太阳能电池增效技术,其中具有代表性的增效技术包括:光子晶体背反射技术,即在超薄晶硅太阳能电池底部设计背反射结构,增加长波光子吸收;在超薄晶硅太阳能电池上下表面采用光栅陷光结构,增加电池光吸收;在超薄晶硅太阳能电池表面采用纳米织构增加电池的光吸收能力;开发一些适合超薄晶硅太阳能电池新型的表面钝化材料和钝化层制备技术。由于超薄晶硅电池具有明显降低晶硅材料成本的优势,其借助于多项电池增效技术的应用,有望成为解决晶硅电池基本问题的有效途径,所以超薄晶硅电池研究已成为近年来光伏领域研究的热点。本文借助理论分析与实验研究相结合的方法,研究了超薄晶硅太阳能电池制备过程中的工艺参数、中间过程中参数测试和理论仿真。超薄晶硅片的制备过程中采用碱腐蚀减薄的方法,主要分析在超薄晶硅片制备过程中的少子寿命变化和施主型杂质对晶硅少子衰减过程的影响。也对超薄晶硅电池的结构参数进行了理论仿真和优化,包括超薄晶硅太阳能电池上表面减反射膜优化、织构结构优化及金属背反镜的吸收损耗研究。在对超薄晶硅太阳电池背反镜的吸收损耗的研究中,采用二维频域有限差分法(FDFD)。还分析和研究了超薄晶硅电池制备工艺及其参数测试,包括制备超薄晶硅太阳能电池工艺流程,超薄晶硅太阳电池结深与表面杂质浓度的测试,超薄晶硅太阳电池I-V特性测试与分析等。其中超薄晶硅太阳电池金属电极的制备与传统晶硅电池金属电极制备有不同之处,并分析了不同之处的优势。