a-Si/μc-Si叠层太阳电池因其成本低、效率高、稳定性好的优点，被认为是硅薄膜电池的一种新技术，成为当前国际上的研究热点。但该叠层电池电流通常受非晶硅顶电池电流限制，如果通过加大顶电池厚度的方法实现电流匹配，又会使电池的稳定性下降。为此，人们提出在顶、底电池之间引入中间层，这种结构被称之为新型高效硅薄膜叠层太阳电池。应用该新型结构，kaneka，公司在1c㎡的面积上取得了14.7％的电池转换效率，这也是目前的世界纪录。如何设计最佳的中间层及顶、底电池的结构，实现既提高叠层电池的整体短路电流密度，又提高电池的稳定性，是当前研究的热点问题，也是本论文试图解决的关键问题。　　 本论文以中间层在非晶硅/微晶硅叠层太阳电池中的作用为研究对象，在系统地总结、归纳国内外研究成果的基础上，从原理上分析了多层薄膜结构的光学数学模型以及光生载流子的输运机制，并分别应用《光学薄膜计算系统V2.0》软件和太阳能电池专用模拟软件（（Afors-Het 2.0》，模拟了中间层对叠层电池光学特性和电学特性的影响，总结出中间层厚度、折射率对电池中光线的分配情况、电池短路电流的影响规律，为叠层电池中间层的优化设计提供理论依据。　　 通过光学模拟中间层折射率和厚度的变化对叠层电池中顶、底电池界面处的反射谱、顶电池的吸收谱和透射谱的影响，得出：适于提高叠层电池效率的顶、底电池界面处的反射谱线应该在500～680nm波段具有较高的反射率，而在680～1100nm波段界面反射率下降；折射率小于3.1的中间层能提高顶电池的光吸收，而且随折射率的减小，顶电池的光吸收增大。经过优化设计，当中间层折射率为1.4，厚度为70nm时，顶电池短路电流密度与不加中间层时相比提高10.7％。　　 在光学模拟的基础上，应用《Afors-Het 2.0》模拟计算了中间层折射率和厚度对叠层电池QE和积分电流的影响。结果表明：折射率大于3.3的材料不适合用作中间层；引入折射率小于3.1的中间层后，顶电池QE在500～750nm波段上升，其余波段不变，而底电池QE在短波段下降；中间层的加入使顶电池积分电流上升，且折射率越小，上升幅度越大；而底电池积分电流呈线性下降，折射率越小，下降幅度越大。顶、底电池电流完全匹配的中间层折射率和厚度关系，可用式d=A*e（n/B）+C表征。其中d表示中间层厚度（nm），n表示中间层折射率，A=0.04，B=0.30，C=30.04。随着中间层折射率的增大，由1.4增大到2.0，最佳中间层厚度也相应增大，由34nm增加到63nm。采用优化的中间层折射率与厚度，与不加中间层时的叠层电池结构相比，中间层的引入，使得顶电池厚度减小值大于100nm，而叠层电池积分电流却变化很小，叠层电池的稳定性得以提高。　　 另外，将光学模拟和电学模拟结果应用于实验，非晶硅顶电池的QE曲线、积分电流、透射谱和模拟结论一致。当ZnO中间层的厚度为70nm时，非晶硅顶电池的短路电流密度上升1.68mA/c㎡，提升了14.1％。