随着矿物能源的日益消耗,利用取之不尽、用之不竭的太阳能进行发电,越来越受到人们的重视。光伏电池是将太阳能转化为电能的器件。为了逐步替代传统能源,必须进一步降低太阳电池的制造成本,并提高电池的转换效率。n型叉指背结背接触（IBC）太阳电池因其金属栅线均排布在背面,前表面无电极遮挡,从而显著提高了电池的短路电流和转换效率。但是,IBC电池的制备需使用多次光刻、离子注入以及电极蒸镀等高精工艺,技术复杂,成本高昂,阻碍了其大规模生产。为推进IBC电池的产业化,并兼容现有电池产线,简化IBC电池的制备流程至关重要。基于此,本研究创新性地利用工业兼容的激光刻蚀和丝网印刷含磷硅墨技术,制备了工艺简单可产业化的n型单晶硅IBC电池原型器件,并系统地研究了与之相关的物理问题。首先,对n型硼扩散发射极IBC电池的制备进行了系统研究,开发了一种兼容产线设备的低成本IBC电池制备技术,并对其各关键技术进行了研究。本文采用激光刻蚀技术取代光刻,实现了 IBC电池背面发射极和背表面场（BSF）的图形化,该技术简单,提高了电池的产出率,降低了生产成本;采用丝网印刷磷墨技术结合热驱入的方法取代传统的高温磷扩散,无需光刻掩膜即可实现自对准掺杂,形成n+BSF。其方阻和掺杂分布可通过热驱入时间控制,保证了其与电极之间的欧姆接触,缩短了高温处理时间,增大了电池的少子寿命,提高了电池效率。该技术简单、可控、成本低。制备过程中为了在前表面磷掺杂时保持背面硼扩散分布曲线不变,对背面掩膜材料及厚度进行了研究和优化。从产业化角度考虑,选择SiNx作为掩膜（厚度为～80nm）。此外,为实现激光对SiNx的完全刻蚀,本研究对激光刻蚀速度和刻蚀间距进行了优化,优化后的激光刻蚀速度和刻蚀间距分别为1000mm/s和0.01mm。激光刻蚀处的硅表面存在缺陷,且残留的硼发射极也会影响后续BSF的磷掺杂分布,本研究引入KOH处理技术,解决了激光刻蚀带来的少子寿命降低和后续掺杂分布改变的问题。利用以上技术,制备了低成本可产业化的n型IBC电池原型器件,其光电转换效率达20.9%。在此基础上,利用提出的可产业化IBC电池制备流程,完成了不同前表面场（FSF）掺杂浓度IBC电池的制备。通过建模仿真与实验,系统地研究了前表面复合速度（Sf）和FSF掺杂浓度对该掺杂区域（包括前表面）的复合机制以及电池输出性能的影响,并对其进行了分析。结果表明,利用FSF结构来降低产业化电池对Sf的敏感性十分必要;电池前表面掺杂区域的复合取决于FSF掺杂带来的俄歇复合与钝化效应之间的相互作用;FSF掺杂浓度对电池输出性能,尤其是短路电流的影响,与前表面掺杂区域复合以及寄生吸收密切相关。此外,为进一步简化IBC电池的制备流程,本研究在理论上提出了两种基于氧化钒（VOx）的新型IBC电池结构,即:VOx作减反钝化层的IBC电池和VOx作减反钝化层和空穴传输层的非掺杂硅异质结IBC电池。前者利用可低温、简易技术制备的VOx代替电池中高温制备的减反钝化层;后者VOx不仅作为减反钝化层,还集成了非掺杂选择性钝化接触和前表面无遮挡两个优势。受限于实验条件和时间,本论文只对其典型氧化物二氧化钒（VO2）的制备和性能进行了初步的研究,为VOx在IBC电池上的应用积累了科学数据。上述两种IBC电池结构有望简化IBC电池的制备流程,可为其低成本产业化提供新思路。