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近几十年来,固体太阳能电池作为一种在缓解能源短缺和环境污染方面有巨大前景的绿色能源,促进了太阳能光伏发电技术的迅猛发展。当前,晶体硅太阳能电池在光伏产业中依然占据主要份额。然而,太阳能电池有限的光电转换效率与高纯硅料的使用带来的较高成本严重制约着其大规模的商业化应用。因此,研究如何进一步地降低硅片消耗,提高光电转换效率,对促进Si基太阳能电池的发展具有重要意义。为了提高性价比,在不影响电池光电转换效率的情况下使用更薄的晶体硅电池片是当前该类电池规模化生产中的主流发展趋势。在这一方面,单面湿法制绒技术在减低Si片厚度损失上相对传统双面制绒技术具有巨大优势。传统的单面制绒技术包括PECVD法与硅片漂浮系统两种方式,而这两皆存在着操作复杂与成本昂贵的缺陷。在另一方面,液相沉积法(LPD)作为一种湿法化学工艺被用来生长各类功能化覆盖层,如SiO2、TiO2与金属氧化薄膜,广泛应用于微电子、光催化与化学传感等领域。LPD法具有低温、高选择性、沉积面积大与易于量产等诸多优势。在本文的工作中,LPD法被拓展用以在单晶硅片的表面沉积一层氟掺杂的Si02薄膜,我们首次将该薄膜探索应用作碱性湿法制绒中的硅片背表面抗腐蚀牺牲性的掩膜。我们由此提出了一条全湿法可循环的单面制绒路线,这种单晶硅片的单面制绒应用旨在节省单晶硅料与提高光电转换效率,能够很好地兼适于Si基太阳能电池的后续生产工序。本研究工作的主要结果总结如下：二氧化硅薄膜的液相沉积机理在于水溶液中的饱和的H2SiF6在H3B03的协助下发生水解反应,硅基底表面与水解产物Si(OH)nF4-n之间通过羟基基团键合形成了一层致密的氧化硅薄膜,且在薄膜形成过程中伴随着氟元素的掺入。实验表明,在低于60℃下,LPD-SiO2薄膜的生长速率随着沉积温度的升高而上升。所得的LPD-SiO2薄膜随着厚度的变化显示出不同的颜色,且对75℃,1.5wt%的碱性水溶液体现出不同的耐受性。我们在(100)取向的单晶硅片的背表面液相沉积了一层不低于120 nm厚的二氧化硅层作为掩膜,未经保护的硅片前表面则在碱性腐蚀液被化学制绒。场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)表明在化学湿法制绒中,硅片前表面被刻蚀成带有金字塔的绒面,而背表面则保持了不接触状态。所得的单绒面硅片前表面在450-850 nm波长范围内的入射光反射率降低到了11.1%,同时每片硅片背面节省了5.8μm的硅料损失。我们尝试应用该法对尺寸为15.6×15.6 cm2的单晶硅片进行单面制绒处理并随后制备成电池。然而,由于前驱体溶液中Si(OH)nF4-n自沉积加剧,在大尺寸硅片上的二氧化硅薄膜沉积速率变得十分缓慢。四组背表面带有不同厚度LPD-SiO2薄膜的单晶硅片被用于进行太阳能电池制造与之后的光电转换效率测试。实验结果表明：在低于120 nm的LPD-SiO2掩膜保护下,制绒工序带来的硅片厚度损失同样也可以减小。但如果硅片表面粗糙的损伤层没有被预先除去,完全的LPD-SiO2掩膜刻蚀保护反而会显著降低电池的效率。这是因为硅片背表面粗糙的损伤层形成了大量的少数载流子复合中心,非常不利于电池少数载流子的收集与光电转换效率提升。针对以上问题,我们分别从LPD沉积装置的改善与湿法单面制绒方法的修正两方面出发提出了一条策略,有望最终实现更高效太阳能电池的低成本规模量产。