能源问题是当前社会一项重大议题,随着能源日趋紧张,能源及相关产业、材料价格也日趋走高。太阳能作为一种清洁可再生能源收到越来越多国家地区政府的青睐和关注。而常见的太阳能转化装置—太阳能电池板由于其价格问题使太阳能能源价格优势不明显。因此,将太阳能电池薄膜化的同时尽量保证光线利用率是近年来的热门课题。在本课题研究中,探明了晶体硅薄膜太阳能电池前表面和后表面修饰结构之间的相互影响。前表面刻蚀纳米金字塔结构和背表面布拉格结构组成的组合陷光增强结构以及晶硅电池厚度一同被充分研究。电池前表面、背表面之间的相互作用也进行了探讨。根据仿真结果,最终确定优化的薄膜硅太阳能电池厚度参数为4μm厚带晶硅吸收层,表面织构优化参数为周期为800nm的金字塔结构和对数为4的布拉格结构。最终得到最大短路电流36.72m A/cm~2,超过了之前关于薄膜晶硅电池研究的最佳结果。其次,还设计了一种基于背表面共形结构的超薄钙钛矿电池,这种设计在单结和串联电池上有着显著地运用潜力。通过有限时域差分法模拟计算了入射光300-800nm的波长范围内前表面和后表面的透光率。与参考电池相比,当共形结构电池中FTO(导电玻璃)纳米柱的宽高比分别为2和3时,光生电流增益达27.5%和29.7%。对于添加空穴传输层的情况,光生电流密度增益分别为19.2%和29.0%。当移除金背电极后,光生电流密度增益依然达到23.3%和45.9%。这些结果能对高效超薄单结和串联钙钛矿太阳能电池的发展提供帮助。