随着传统能源的减少，全球对可再生能源的需求日益增长，太阳能资源以其清洁、无污染、取之不尽用之不竭的优势，取得了世界各国的关注。太阳电池可以充分利用太阳能来转化为电能，而当前主流的硅太阳电池由于转换效率接近极限且成本继续下降空间也有限。所以利用不同禁带宽度材料制备的多结太阳电池，再辅以廉价的菲涅尔透镜将太阳光聚焦放大至500～1000倍入射至电池芯片上，则将获得更高的电池转换效率，我们把多结太阳电池和聚光技术的结合称为高倍聚光太阳电池(CPV)。本文主要致力于CPV芯片的结构性能优化和CPV模块生产线的搭建两方面的研究，取得的主要成绩如下：　　1.多结太阳电池计算程序的编制。众所周知，CPV电池的特点是拥有极高的转换效率。而对电池芯片结构的设计和优化是提高其转换效率的核心。针对多结太阳电池的工作原理，我们利用MATLAB程序编写了多结太阳电池模拟优化程序。在程序的算法设计上，我们考虑了量了效率和电池内部参数之间的关系、各子电池厚度对效率的影响等实际情况，以求更精确的得到电池的最优结构。我们的程序可以根据材料不同进行参数调整，这对于多结太阳电池结构设计而言是具有重要意义的。　　2.两结太阳电池的模拟和优化。在300倍聚光，AM1.5光谱条件下，针对电池结构Ga1-xInxP/Ga1-yInyAs在GaAs衬底上的电池体系进行了模拟和优化。结果表明：通过降低In在顶、底电池中的组分来降低它们的禁带宽度，使得两结电池的转换效率相对于全匹配电池Ga0.5In0.5P/GaAs的转换效率35.5％有了大幅度提升。但是，为了提升理论转换效率的电池材料组合将不可避免的引入晶格失配，失配的后果是引入大量失配位错，从而降低电池转换效率。为此，我们保持顶、底电池晶格常数匹配，仅在与GaAs衬底之间引入一定失配，得到电池组合Ga0.46In0.54P(1.83eV)/Ga0.94In0.06As(1.335eV)的转换效率达到37.962％，对应的晶格失配仅有0.43％，相比于全匹配电池体系转换效率值提升了2.5％，而引入的0.43％失配在材料体系中我们可以通过生长缓冲层去克服。　　3.三结太阳电池结构的模拟优化及位错影响分析。基于我们计算程序模拟优化后的电池结构，数量化地分析了位错密度对电池的影响。电池结构的计算结果表明，失配体系的引入对三结太阳电池的理论转换效率确实会有所提升，因为它们的禁带宽度组合更好的匹配了太阳光谱，如Ga0.46In0.54P(1.814eV)/Ga0.94In0.06As(1.321eV)/Ge，理论转换效率可达49.5％，对应的失配度仅为0.5％。不过，失配体系的负面影响是引入了位错缺陷，这将降低电池的效率。所以说需要综合考虑失配引入的效率起伏竞争机制。我们通过模型考虑了位错对电池少子寿命的影响，并进一步计算了位错密度对电池转换效率的影响。结果表明，当位错密度小于105cm-2时，失配电池体系的转换效率下降趋势并不明显，而如果位错密度在105～107cm-2左右量级，对电池性能的负面影响将变大，我们所计算出的这个量级也是大量实验所观察到的量级。进一步计算表明，对于Ga0.46In0.54P/Ga0.94In0.06As/Ge电池体系，只有将位错密度控制在5.96×105cm-2以内，才会使得失配电池体系的引入较完全晶格匹配电池体系更加有意义，这为我们今后制备失配电池体系提供了很好的理论参考。　　4.CPV模块生产线的构建。参与了CPV模块生产线的建设，并就生产线中出现的相关问题进行了讨论。包括了SMT生产工艺中丝网印刷钢板的选取、焊锡膏的选择、回流焊温度曲线的设置及对空洞率的影响等。这部分工作是站在产业线的角度上，着眼于降低生产过程中的成本和提高生产效率，这将为日后CPV模块生产线大规模生产积累宝贵经验。