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太阳能光伏发电技术因其具有高效、清洁、取之不尽等优点越来越受到国际能源产业的青睐。而太阳能电池发展过程中提高电池光电转换效率和降低生产制造成本是其面对的两大永恒主题,目前产业上应用最广泛的太阳能电池为传统晶硅电池主要是以p型单晶硅为衬底的钝化发射极背接触太阳电池（PERC）,但受到p型硅材料质量和器件结构设计的限制,很难将其转化效率提高到23%以上。因此开发更加高效的电池具有重要意义。本论文主要研究了最近几年发展迅速的一种高效晶硅太阳电池---隧穿氧化层钝化接触太阳电池（Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell,TOPCon）。该电池特点是采用高质量的超薄氧化硅加掺杂多晶硅层实现电池全背面高效钝化和载流子选择性收集,无硅/金属接触界面,有利于提升开路电压(Open Circuit Voltage,Voc),而全面积地收集载流子有利于提升填充因子（Fill Factor,FF）。此外该电池采用高质量n型单晶硅片为衬底,无p型硅片的光致衰减效应,因此可获得高效率的太阳电池。本工作主要致力于开发一套高效TOPCon太阳电池的制备工艺,通过对各工艺的一步步优化从而提高电池效率。在探索电池制备工艺的同时主要对以下几方面进行了研究:1.采用热硝酸氧化法制备高质量氧化硅（SiOx）隧穿层,研究其厚度与溶液温度与制备时间的关系从而将SiOx厚度精确的控制在1.5nm左右以适合高效隧穿层的制备,并采用XPS对其质量进行分析。结合PECVD法沉积掺磷非晶硅结合高温晶化退火制备TOPCon钝化结构,通过对各沉积参数的优化和退火过程的优化,通过拉曼光谱仪（Raman）、电化学CV分析掺磷多晶硅晶化率与掺杂浓度,从而制备的TOPCon钝化层在晶化后隐含开路电压(iVoc)平均超过725mV,经过进一步注氢处理iVoc最高可达747mV并优化了AlOx/SiNx钝化减反层的钝化和减反效果,为制备高效TOPCon太阳电池奠定基础。。2.对TOPCon结构接触电阻进行了研究,通过先进的原子力显微镜（AFM）和导电原子力显微镜（C-AFM）和TOPCon结构J-V特性以及软件模拟研究了TOPCon结构电子选择性透过过程中隧穿和针孔（pinhole）传输的协同作用,并研究了通过pinhole传输电流对TOPCon电池参数的影响。3.研究对比了不同后处理方式对TOPCon钝化层注氢效果的影响,并开发了一种简单高效且适应于企业化应用的后退火氢化处理,及水汽后退火,可使TOPCon结构钝化iVoc提高15-25mV,并用先进的二次离子质谱仪（SIMS）测试分析了氢化处理前后氢含量的变化。通过各工艺的优化,最终利用实验室现有设备制备的TOPCon太阳电池最高效率为22.15%。