光伏发电技术是解决能源危机和环境污染的有效途径之一。目前,晶体硅太阳电池仍占据了大部分市场,但是较高的成本阻碍了光伏产业的发展。硅纳米线由于具有优异的光吸收性能以及高效的载流子分离性能,被认为在实现高效率、低成本的太阳电池方面具有广阔的发展前景。因此,对硅纳米线阵列的光伏应用的研究显得十分有意义。本文研究了硅纳米线阵列的减反射性质、电池性能以及表面钝化,得到以下结果：(1)金属辅助化学刻蚀(MACE)方法制备硅纳米线是通过Ag纳米颗粒薄膜的不断垂直下沉,催化刻蚀得到硅纳米线阵列的。硅纳米线阵列的长度可以通过调整刻蚀时间来调控,纳米线长度与刻蚀时间成线性关系。硅纳米线阵列在很大范围内(300-1000nm)具有很低的反射率(<1%),且在研究范围内,随纳米线长度增加,减反射性能增强。同时,在保证前表面电极紧密接触的基础上,所制备的硅纳米线太阳电池的效率为8.84%,明显高于抛光片制备成的平板电池。电池效率增加的原因,除了硅纳米线阵列优异的减反射性能外,被改善的长波长太阳光的吸收导致的少子体复合减少也是另外一个原因。(2)通过调整反应时间可以操控硅纳米线阵列的长度,硅纳米线阵列的反射率随长度增加而降低。结合热氧化与氢氟酸处理的方式可以实现对硅纳米线阵列填充率的操控,随着硅纳米线填充率不断下降,其反射率先降低后升高。通过干氧热氧化的方法可以获得硅-二氧化硅核壳纳米线阵列结构,且这种结构不仅能进一步降低硅纳米线的反射率,同时兼具有钝化表面态的作用。最后,通过将操控硅纳米线阵列的长度、填充率、核壳结构三种手段相结合,制备了优化结构下的最低反射率样品,其在400-1000nm波段内的反射率低于O.9%。(3)采用PECVD法沉积的氮化硅薄膜,与硅纳米线阵列形成了核壳纳米线结构。对原生沉积有氮化硅薄膜的硅纳米线样品在400℃下进行热处理,可以增强氮化硅薄膜对硅纳米线阵列的钝化效果,其原因是薄膜中的Si-H键断裂,并扩散至薄膜与纳米线的界面,钝化硅纳米线表面的悬挂键。此外,氮化硅薄膜与硅纳米线阵列的界面深能级信息表明,无论在界面处陷阱的密度上还是陷阱能级的复合能力上,热处理后样品都优于原生样品。这个结果也证实了氮化硅薄膜对硅纳米线阵列的钝化作用。经氮化硅薄膜钝化后的硅纳米线阵列太阳电池的性能得到显著提高,转换效率从12.83%提高至14.47%。