铸造多晶硅因其具有较高的性能和较低的成本而超越单晶硅成为目前太阳电池最重要的原材料。与直拉单晶硅相比,铸造多晶硅中含有更多杂质和缺陷,这些杂质和缺陷会显著降低硅片的少子寿命。特别是在靠近坩埚的铸锭边缘,受到坩埚污染和晶体生长热场的影响,晶体质量较差,在切去边皮后,仍旧存在低少子寿命带。这使边角锭的应用受到了限制,降低了多晶硅锭的有效利用率。因此急需了解多晶硅锭边缘区域形成低少子寿命带的原因,此种低少子寿命带能否通过吸杂等技术手段提高寿命值,以及低少子寿命区对最终制得的太阳电池效率有何影响等一系列问题。这一系列问题的研究和阐明对多晶硅边角硅片的产业化具有重要的意义。　　 本文首先利用微波光电导衰减仪(micro-PCD),电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),傅立叶红外分光光谱仪(FTIR),以及光学显微镜(OM)等测试手段,对不同区域的多晶硅片进行了系统的表征。并在此基础上,着重研究了铸锭边缘低少子寿命区形成的原因。实验结果表明:受到低少子寿命区的影响,边角硅片的平均少子寿命较中间硅片低;低少子寿命区中的间隙氧、替位碳和其它金属杂质的浓度与其它高寿命区中的浓度差不多,而Fe-B的含量却显著高于其它区域;低少子寿命区中的位错密度显著低于其相邻区域。因此,高浓度的Fe-B对是造成低少子寿命区形成的主要原因,而低少子寿命区中的低位错密度则促进了Fe多以Fe-B对的形式存在于低少子寿命区中。　　 在此基础上,通过常规电池制造工艺,本论文制得了边角片太阳电池和中间片太阳电池。I-V测试表明,两类电池的电池性能参数相差不大,效率均为16％左右。且光诱导电流(LBIC)测试显示,经过电池制造工艺后,边角硅片中少子扩散长度的分布趋于均匀,原低少子寿命区的影响基本消失。　　 为了进一步研究提升边角硅片性能的关键工艺,本论文通过模拟太阳电池工艺中P吸杂,H钝化和Al吸杂三个过程,研究了三个主要工艺过程对低少子寿命区的影响。结果显示:磷吸杂和氢钝化可以显著地提高硅片质量,并使材料质量趋于均匀。相对而言,快速热处理(RTP)扩Al对样品的改善作用不明显。　　 研究结果表明,低少子寿命带的存在并不会对边角片的使用造成影响。经过优良的电池制造工艺,边角硅片仍旧可以用来制造高效电池。这一研究结果可以消除业界对于边角硅片的使用顾虑,大大增加铸造多晶硅锭的使用率,从而进一步降低铸造多晶硅材料的生产成本。