目前,随着能源的日益短缺和环境污染的日益严重,太阳能做为一种新能源受到广泛的关注,太阳能电池也成为研究的热点,太阳能电池的效率和生产成本是光伏行业发展的关键因素。异质结电池具有低温高效的特性,利用其低温特性可以降低对硅材料的热应力和体损失,因而降低了电池对硅材料的要求,有利于廉价硅材料的使用和硅片的轻薄化。而径向结电池利用其对光子的轴向吸收和载流子的径向输运,缩短了载流子的输运距离。对载流子的扩散距离要求降低,有利于载流子的收集,提高电池效率,从而也可以降低电池材料的生产成本。可见,这两种结构的电池满足高效低成本的发展要求。提高电池效率的另一途径是增加电池的光吸收,因此陷光效果对电池来说也是很关键的。最常见的陷光结构是金字塔绒面,而纳米线阵列也具有特殊的陷光效果,同时纳米线阵列也是径向结电池制备的关键。本文以提高电池效率为基准,研究对比了金字塔状绒面与纳米线阵列的陷光效果,并基于纳米线阵列制备了径向异质结电池,同时与平面异质结电池做了对比,发现径向异质结电池的效率要高于平面异质结电池。同时也指出了本文实验存在的缺陷:纳米线阵列尺寸的设计需要改进,薄膜的包角覆盖需要进一步探讨。为了对实验进行指导,在进行实验之前,首先用模拟软件AFORS-HET进行了模拟计算。总之,本文的主要研究工作内容如下:1)对异质结太阳能电池进行了数值分析和模拟计算,得到了比较好的结果,为后续的实验提供了一定的理论指导,避免了大量的重复性工作,利用AFORS-HET太阳能模拟软件,根据实验的要求,选取(n/i)a-Si/(p)c-Si异质结太阳能电池结构,模拟了掺杂非晶硅层和本征非晶硅层的一些参数对电池性能的影响。通过模拟指出非晶硅的掺杂浓度和厚度应控制在合适的范围之内。对于本征非晶硅其厚度在5 nm左右最为合适,对于n型非晶硅的掺杂浓度在7×1019 cm-3左右最为合适,同时指出界面态密度应小于1012cm-2eV-1,否则对电池的性能有很大的影响。2)通过湿法腐蚀的方法制备了单晶硅的金字塔绒而结构,研究了腐蚀的时间、温度对绒面的形貌和反射率的影响,发现在5%KOH,体积比为2%异丙醇混合溶液中,温度为70℃,35 min条件下的制绒效果最好,其反射效率最低可以达到11%。证实了对于均匀金字塔的绒面结构,金字塔的尺寸大小不影响反射率,因为大金塔面与面之间的夹角与小金字塔面与面之间的夹角相等。而对于非均匀金字塔结构,当多数为大金字塔并加少数小金字塔时,反射率比较高。同时通过光刻与反应离子刻蚀的方法制备了纳米线阵列,对比了这两种减反结构的反射率,根据实验结果,指出本文中的纳米阵列结构需要进一步优化。3)基于纳米线阵列制备了径向异质结电池,获得了 10.88%的效率,并与平面异质结太阳能电池的性能进行了对比研究。通过测试电池的各项性能发现径向异质结电池的效率要高于平面异质结电池的效率。同时也提出了本文中的径向异质结电池存在的问题:非晶硅薄膜在柱子侧面覆盖的不是很均匀,即没有很好的包角覆盖,这严重影响了电池的效率。