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能源危机已经成为当今世界上最受关注的问题之一,寻找清洁、丰富、可持续的替代能源是一个国际问题,其中太阳能光伏发电很具有吸引力,其发电主要依靠太阳电池。传统太阳电池的硅材料用量较大,同时制造过程中高温扩散过程较长,使得材料成本以及能耗均较高,不利于降低成本。为此本文提出两种解决方法,分别是:制备石墨衬底多晶硅厚膜太阳电池以及磷、硼的快速扩散。考虑到硅是一种间接带隙半导体材料,为更多的吸收入射光,本文提出制造多晶硅厚膜太阳电池。它可以切实减少硅材料用量,降低材料成本,同时衬底材料选择广泛。为减少扩散时间与能耗,本文提出磷、硼快速扩散的方法。使用此扩散法可以在数十秒时间内达到和传统扩散法相同的扩散效果,大幅降低成本。石墨衬底多晶硅厚膜的制备使用磁控溅射系统溅射非晶硅层,使用快速热处理系统晶化,然后使用化学气相沉积系统生长多晶硅厚膜。本文探究了籽晶层以及Zn O过渡层的引入对多晶硅厚膜质量的影响。由于晶界对扩散有明显影响,同时考虑到磷、硼快速扩散的相关研究较少,文本在单晶硅上进行磷、硼快速扩散实验研究,分析此条件下的扩散系数以及扩散激活能,为进一步多晶硅厚膜的磷、硼快速扩散打下基础。本文获得的主要成果有:（1）通过扫描电子显微镜表征与X射线衍射表征发现,未引入籽晶层,直接在石墨衬底上制备多晶硅厚膜没有明显择优取向,同时厚膜容易从石墨衬底上脱落;引入籽晶层可提升多晶硅厚膜质量,同时使得厚膜与衬底不易分离。通过X射线衍射表征发现籽晶层以及其上生长的多晶硅厚膜具有Si（220）择优取向,使用经典成核理论、能量最低原理分析认为快速热处理过程对择优取向影响显著。（2）通过扫描电子显微镜表征发现,Zn O过渡层的引入可以进一步提高多晶硅籽晶层的质量,生长的多晶硅厚膜质量也有所提高。通过X射线衍射表征发现,多晶硅厚膜择优取向转变为Si（400）。使用原子排布分析,认为Zn O过渡层中原子排布对多晶硅厚膜择优取向有明显影响。（3）对于磷、硼快速扩散样品,通过磨角染色法处理并使用金相显微镜观察测量,发现提高扩散温度或时间可以明显增强扩散结果。制作p-n结最佳磷快速扩散条件为:850℃30s、850℃40s、900℃10s、900℃20s、950℃10s。通过计算快速扩散的扩散系数以及扩散激活能,并与传统扩散法对比,发现快速扩散效率提高了3个数量级。对于这种现象的出现,认为是快速扩散过程中的光子增强内建电场加速扩散过程的原因,这个电场可以促进杂质向低浓度区域扩散,提高扩散效率。对p-n结最佳磷扩散条件样品进行I-V测试,发现900℃20s的样品最佳,FF为0.539,JSC为62.874 m A/cm2,VOC为498.073m V,Pm为8.436mW。