硅异质结太阳电池具有硅材料用量少、转换效率及稳定性高的优点。因此,在光伏领域具有相当重要的研究和应用价值。由于异质结的独特性质,其界面特性以及衬底参数的取值对电池的光电转换效率具有重要的影响,因此有待进一步研究。另外,近几年发展起来的薄膜太阳电池具有工艺制备方法简单、成本低的特点,极具发展潜力。但是,由于薄膜太阳电池(如非晶硅电池)材料较薄,并且在长波段光子吸收系数很小,导致电池的转换效率较低。因此,如何提高薄膜电池的光吸收是提高薄膜太阳电池效率的重要问题之一。本文针对上述两个问题,采用数值模拟的方法首先研究了异质结电池衬底参数及界面特性对电池性能的影响；其次在非晶硅电池表面设计陷光结构,以提高电池的光吸收。得出的一些创新性的研究成果如下:　　 1.衬底参数及界面特性对硅异质结太阳电池性能的影响　　 应用Afors-het软件,研究了衬底参数及界面特性等因素对a—Si:H(n)／c—Si(p)异质结电池性能的影响。第一,影响电池性能的最主要因素是异质结界而缺陷态密度。当异质结前界面缺陷态密度增大,开路电压和填充因子明显降低；异质结背界面缺陷态密度主要影响填充因子和短路电流。第二,P型硅衬底氧缺陷密度增大或厚度减小,均导致短路电流密度减小,引起电池效率降低。界面缺陷态密度取值较小时,衬底的氧缺陷密度对电池性能有较大影响；第三当电池界面缺陷态密度和氧缺陷密度取固定值,衬底的电阻率存在对应的最优值Rop。　　 2.非晶硅电池表面陷光结构设计　　 提出一种应用于非晶硅太阳电池表面的陷光结构,该结构由衍射光栅、低折射率材料MgF2膜层、高折射率材料ZnS膜层以及金属银反射镜等组成。在AM1.5,100mW／cm2光照条件下,运用严格耦合波理论,通过计算400-1000nm波段内1μm厚非晶硅太阳电池的光子吸收加权平均ηAM1.5,给出光陷阱结构的优化设计参数。首先,对于电池前表面减反射结构,在衍射光栅周期为800nm、高度为160nm、占空比为0.6125、MgF2和ZnS膜层的厚度分别为90nm和55nm时,ηAM1.5达到74.3％；其次,在电池背表面沉积ZnS／Ag膜层后,ηAM1.5增大到76.95％。该光陷阱结构大幅提高了非晶硅电池的光电转化效率。