多晶硅薄膜太阳电池兼有晶体硅电池和薄膜电池的优点，被普遍看好将成为“第二代太阳电池”的最佳侯选者之一。由于薄膜太阳电池的效率与其薄膜的晶粒尺寸密切相关，而高温路线能够获得大晶粒、高质量的硅膜，因此具有潜在的高效率优势。本文采用快速热化学气相沉积（RTCVD）和区熔再结晶（ZMR）相结合的方法，在SiSiC和Al₂O₃等陶瓷衬底上制备多晶硅薄膜，并初步探索了高温路线制备多晶硅薄膜太阳电池的相关工艺。 本文采用RTCVD法制备硅籽晶层，然后通过ZMR增大籽晶层晶粒，再用RTCVD外延多晶硅活性层。具体研究了RTCVD工艺中衬底材料、衬底温度及二氯氢硅（SiH₂Cl₂）气体流量对多晶硅薄膜的沉积速率、表面形貌和晶粒大小的影响；研究了区熔再结晶过程前后多晶硅薄膜的表面形貌、晶体结构以及电学性能的变化情况；初步探索了阻挡层制备、扩散制结以及电极制备等相关工艺。最后，采用PC1D电池模拟软件对高温路线制备的多晶硅薄膜电池进行了理论模拟。 研究发现：采用RTCVD方法，在Al₂O₃和SiSiC陶瓷衬底上均能获得结晶较好的多晶硅薄膜，其平均晶粒尺寸约几微米；随着沉积温度的升高，硅膜晶粒尺寸明显增大；多晶硅薄膜的生长速率主要与SiH₂Cl₂流量的有关，受衬底影响不大。区熔后多晶硅薄膜的晶粒尺寸明显增大，而且呈择优取向，其中Al₂O₃衬底上的多晶硅薄膜以<111>晶向为主，SiSiC衬底上的硅膜则以<400>晶向为主；区熔后多晶硅薄膜的电学特性明显改善，电阻率下降约一个量级，Al₂O₃衬底上多晶硅薄膜的载流子浓度提高近一个量级，霍尔迁移率变化不大，而SiSiC衬底上多晶硅薄膜的霍尔迁移率较区熔前提高了近一倍。PC1D模拟表明，随着少子扩散长度的增加，电池效率明显增加，少子扩散长度较小时，增加基区厚度对电池效率影响不大；随着漏电流的增大，填充因子降低；在正表面缺乏有效钝化的情况下，浅结对提高电池效率有明显的作用。